• Sie sind hier:
  • Forschung .
  • Experimentelle Kardiologie

c

W2 Heisenberg Professur Experimentelle Kardiologie

Unser übergeordnetes Ziel ist durch das Verständnis molekularer Krankheitsmechanismen neue Therapiestrategien der Herzinsuffizienz zu entwickeln und damit das Leben der betroffenen Patienten zu erleichtern und zu verlängern.

 

Etwa 10 Millionen Menschen in Europa leiden an einer chronischen Herzinsuffizienz. Die Erkrankung verläuft fortschreitend und ist weiterhin mit einer sehr hohen Morbidität und Mortalität vergesellschaftet. Myokardinfarkt und arterielle Hypertonie sind wichtige Risikofaktoren für die Entwicklung einer Herzinsuffizienz. Durch pathologische Belastung des linken Ventrikels kommt es hierbei zur Ausbildung einer Myokardhypertrophie mit diastolischer und / oder systolischer ventrikulärer Funktionsstörung. Ultrastrukturell kommt es zur kardiomyozytären Hypertrophie, zur Ausbildung einer interstitiellen Fibrose mit Vermehrung der kardialen Fibroblasten, sowie zunächst zu einer verstärkten und beim weiteren Fortschreiten der Erkrankung zu einer Verminderung der Kapillarisierung des Myokards.

 

Thema der Arbeitsgruppe ist zum einen das Zusammenspiel der verschiedenen Zelltypen im Myokard (z. B. Kardiomyozyten, Fibroblasten, Endothelzellen) unter physiologischen Bedingungen und bei pathologischer hämodynamischer Belastung. Im Detail wird untersucht, wie Angiogenese und Proliferation von Fibroblasten im Myokard bei pathologischer Belastung aktiviert werden, und was diese Zellen zur Kompensation oder aber zum Voranschreiten der Erkrankung beitragen. Da epidemiologische Daten belegen, dass Begleiterkrankungen bei Herzinsuffizienz immer häufiger vorkommen, wie zum Beispiel Kachexie (mit Skelettmuskelatrophie) oder Diabetes mellitus und sich ungünstig auf die Prognose auswirken, untersuchen wir auch die Kommunikation anderer Organe (z. B. Skelettmuskel) mit dem Herz. Als drittes Thema befasst sich die Arbeitsgruppe mit der Erforschung von Regulationsmechanismen der kardialen Hypertrophie. Hierbei geht es insbesondere um die kardiale Proteinsynthese und die Etablierung neuer Therapieansätze.

 

Methodisch arbeitet die Arbeitsgruppe mit modernsten zell- und molekularbiologischen Methoden sowie mit krankheitsrelevanten Tiermodellen (inkl. der Generierung zellspezifischer knock-out Mäuse).

 

Das internationale Team besteht aus promovierten Wissenschaftlern, Ärzten, technischen Mitarbeitern, Biologie- und Medizindoktoranden. Gefördert wird die Arbeitsgruppe durch die DFG (Heisenbergprofessur, mehrere DFG-Normalverfahren), durch das Exzellenzcluster REBIRTH, durch das Ministerium für Wissenschaft und Kultur (MWK) Niedersachsen und durch die Deutsche Herzstiftung.

Curriculum Vitae
  • 1993-2000
    Medical School (Final Grade: 1.0)
    Medizinische Hochschule Hannover
  • 2001
    Medical Doctor Degree (summa cum laude): “The cardiac Fas (APO-1/CD95)/Fas ligand system: Regulation and expression in cardiac hypertrophy – impact on cardiomyocyte apoptosis.” Klinik f. Kardiologie und Angiologie, Medizinische Hochschule Hannover (Director: Prof. Dr. H. Drexler)
  • 2000 – 2003
    Clinical fellow and member of the research group “Molecular and translational Cardiology” (Groupleader: Prof. Dr. K. C. Wollert); Klinik f. Kardiologie und Angiologie, Medizinische Hochschule Hannover
  • 2007
    Postdoctoral Fellow, Department of Molecular Cardiovascular Biology, Cincinnati Children´s Hospital, USA (Groupleader: Prof. Dr. J. D. Molkentin)
  • 2011
    Habilitation for “Molecular Cardiology”

Academic Appointments

  • 2007 – 2012
    Junior research group leader, Klinik für Kardiologie und Angiologie, Cluster of Excellence Rebirth
  • 2012 – now
    Heisenberg professorship (from the German Research Foundation, DFG) for Experimental Cardiology

Professional Memberships

  • German Society of Cardiology (member of the working group on “Genetics and Molecular Biology of Cardiovascular Diseases); American Heart Association (member of the “Council on Basic Science”); European Society of Cardiology (member of the “ESC Working Group Myocardial Function”)
  • Journal Reviewer
  • Circulation; Circulation Research;  Arteriosclerosis, Thrombosis and Vascular Biology; European Heart Journal; Journal of Molecular and Cellular Cardiology; Journal of Biological Chemistry; Journal of American College of Cardiology; Cardiovascular Research; Basic Research in Cardiology, FASEB Journal, Plos one

Awards and Honors:

  • 2000
    Scholarship from the “Friedrich-Naumann-Stiftung”
  • 2001
    Young-investigator award (“Promotionspreis”) Medizinische Hochschule Hannover
  • 2004
    Postdoctoral scholarship from the “Deutsche Forschungsgemeinschaft”.
  • 2007
    New Investigator Travel Award, AHA Conference, Keystone, Colorado 2007
  • 2011
    Sir Hans Krebs Prize (endowed by Ernst-August Schrader)
  • 2012
    Heisenberg Professorship from the German Research Foundation (DFG).
  • 2015
    Positive evaluation of the Heisenberg-Professorship by the DFG and granting of tenure
Publications
  • Zwadlo C*, Schmidtmann E*, Szaroszyk M*, Kattih B, Froese N, Hinz H, Schmitto JD, Widder J, Batkai S, Bahre H, Kaever V, Thum T, Bauersachs J, Heineke J§. Anti-androgenic therapy with finasteride attenuates cardiac hypertrophy and left ventricular dysfunction. Circulation. 2015  Mar 24; 131(12):1071-81
  • Grund A, Heineke J§. Exercise makes the difference: Deconstructing physiological hypertrophy in swine. J Mol Cell Cardiol. 2015; 79, 89-91
  • Breitbart A*, Scharf GM*, Duncker D*, Widera C, Gottlieb J, Vogel A, Schmidt S, Brandes G, Heuft HG, Lichtinghagen R, Kempf T, Wollert KC, Bauersachs J, Heineke J§. Highly specific detection of myostatin prodomain by an immunoradiometric sandwich assay in serum of healthy individuals and patients. PLoS One. 2013 Nov 15;8(11):e80454.
  • Heineke J§. Screening for novel calcium-binding proteins that regulate cardiac hypertrophy: CIB1 as an example. Methods Mol Biol. 2013;963:279-30
  • Scharf G, Heineke J§. Finding good biomarkers for sarcopenia. J Cachexia Sarcopenia Muscle. 2012 Sep; 3(3):145-8.
  • Heineke J§. Wag the Dog: How Endothelial Cells Regulate Cardiomyocyte Growth. Arterioscler Thromb Vasc Biol. 2012;32:545-547.
  • Froese N*, Kattih B*, Breitbart A, Grund A, Geffers R, Molkentin JD, Kispert A, Wollert KC, Drexler H, and Heineke J§. GATA6 Promotes Angiogenic Function and Survival in Endothelial Cells by Suppression of Autocrine Transforming Growth Factor {beta}/Activin Receptor-like Kinase 5 Signaling. J Biol Chem 2011; 286: 5680-5690.
  • Heineke J, Ritter O. Cardiomyocyte calcineurin signaling in subcellular domains: From the sarcolemma to the nucleus and beyond. J Mol Cell Cardiol. 2011;52(1):62-73.
  • Breitbart A, Auger-Messier M, Molkentin JD, Heineke J§. Myostatin from the Heart -Local and Systemic Actions in Cardiac Failure and Muscle Wasting. Am J Physiol – Heart Circ Physiol. 2011 Jun;300(6):H1973-82.
  • Heineke J*§, Auger-Messier M*, Correll RN, Xu J, Benard MJ, Yuan W, Drexler H, Parise LV, Molkentin JD. CIB1 is a regulator of pathological cardiac hypertrophy. Nat Med. 2010; 16 (8):872-879.
  • Heineke J*, Auger-Messier M*, Xu J, Sargent M, York A, Welle S, Molkentin JD. Genetic deletion of myostatin from the heart prevents skeletal muscle atrophy in heart failure. Circulation. Jan 26 2010; 121(3): 419-25.
  • Heineke J§, Wollert KC, Osinska H, Sargent MA, York AJ, Robbins J, Molkentin JD. Calcineurin protects the heart in a murine model of dilated cardiomyopathy. J Mol Cell Cardiol. 2010; 48(6):1080-1087.
  • Gunkel S*, Heineke J*, Hilfiker-Kleiner D, Knoll R. MLP: a stress sensor goes nuclear. J Mol Cell Cardiol. 2009;47(4):423-425.
  • Heineke J, Molkentin JD. Regulation of cardiac hypertrophy by intracellular     signalling pathways. Nat Rev Mol Cell Biol. Aug 2006;7(8):589-600  
  • Heineke J, Auger-Messier M, Xu J, Oka T, Sargent MA, York A, Klevitsky R, Vaikunth S, Duncan SA, Aronow BJ, Robbins J, Cromblehol TM, Molkentin JD. Cardiomyocyte GATA4 functions as a stress-responsive regulator of angiogenesis in the murine heart. J Clin Invest. Nov 2007;117(11):3198-3210.
  • Heineke J, Ruetten H, Willenbockel C, Gross SC, Naguib M, Schaefer A, Kempf T, Hilfiker-Kleiner D, Caroni P, Kraft T, Kaiser RA, Molkentin JD, Drexler H, Wollert KC. Attenuation of cardiac remodeling after myocardial infarction by muscle LIM protein-calcineurin signaling at the sarcomeric Z-disc. Proc Natl Acad Sci U S A. Feb 1 2005;102(5):1655-1660.
  • Heineke J, Kempf T, Kraft T, Hilfiker A, Morawietz H, Scheubel RJ, Caroni P, Lohmann SM, Drexler H, Wollert KC. Downregulation of cytoskeletal muscle LIM protein by nitric oxide: impact on cardiac myocyte hypertrophy. Circulation. Mar 18 2003;107(10):1424-1432.
Research Focus

Our overreaching goal is to understand molecular disease mechanisms of heart failure to enable the development of novel therapeutic strategies, ultimately aiming to reduce mortality and morbidity in patients suffering from this common and debilitating disease.

Our interdisciplinary team of medical doctors, basic scientists, technicians and students employs modern cell and molecular biology methods as well as mouse models of human heart diseases (including cell specific knock-out mice), in order to address the following three related topics:

 

  • We study the impact of myocardial intercellular interactions (for example between cardiomyocytes, endothelial cells and fibroblasts) during cardiac disease. We are especially interested in the (most likely paracrine) mechanisms, by which the formation of new capillaries strongly influences both myocardial regeneration and adaptation during pressure overload or after infarction.
  • Epidemiological data imply a rising influence of primarily non-cardiac disease (such as cancer, diabetes or cachexia) on heart failure. In this regard it was demonstrated that skeletal muscle wasting is associated with a dramatically worsened prognosis in heart failure patients. We systematically analyze the endocrine interaction between the heart and skeletal muscle in disease models and identified several mediators of this interaction that might serve as therapeutic target in the future.
  • We probe cellular mechanisms of cardiomyocyte growth (“hypertrophy”), for example we address its regulation at the level of protein synthesis. Furthermore, we develop translational approaches to inhibit pathological cardiac hypertrophy via gene therapy or drugs.

 

We receive funding for our work mainly from the Deutsche Forschungsgemeinschaft (Heisenberg-Professorship, multiple single research grants), the Cluster of Excellence REBIRTH, the Niedersachsen Ministry of Science and Culture and the German Heart Foundation.

s