Foto einer Frau im Labor. Sie sitzt an einem Tisch und arbeitet am Mikroskop.

Forschung

Der wissenschaftliche Schwerpunkt des Instituts liegt in den Bereichen Herz-Kreislaufforschung und Stoffwechselforschung. Zwischen diesen Bereichen existieren zahlreiche Funktionsbeziehungen, deren Kenntnis für ein umfassendes Verständnis der Pathophysiologie unabdingbar ist. Dies zeigt sich beispielhaft in der Ausprägung komplexer Krankheitsbilder wie arterielle Hypertonie, Ischämie-Reperfusionsschaden und Diabetes.

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Wichtige Themen im Überblick

Prophylaxe Bluthochdruck

Das Renin-Angiotensin-Aldosteronsystem (RAAS) hat eine wichtige Funktion bei der Regulation des Blutdrucks. Seine Überaktivierung führt zu Bluthochdruck, der jenseits des 50. Lebensjahres bei über 50% der Bevölkerung auftritt. Bestimmte Tryptophan-haltige Peptide wirken hemmend auf das Angiotensin konvertierende Enzym (ACE), ein Schlüsselenzym im RAAS. Sie sind Bestandteil von komplexen Proteinen, z.B. auch Nahrungsmittelproteinen. Gegenwärtige Untersuchungen prüfen den blutdrucksenkenden Effekt von ausgewählten Tryptophan-haltigen Dipeptiden und den Einfluss auf das ’Remodeling’ im Herz-Kreislaufsystem.

Protektion Kälteschädigung

Im Rahmen von Transplantationsverfahren werden Gewebe und Organe einer Ischämie ausgesetzt. Zur Reduktion des Gewebestoffwechsels wird bei längeren Ischämiezeiten eine Hypothermie angewandt (Kaltischämie). Allerdings induziert Kälte eine eigene kältespezifische Schädigung, die besonders das Endothel betrifft. Wir untersuchen Protektionsmöglichkeiten bei der Kaltlagerung von Gefäßen für die chirurgische Revaskularisation und die Transplantation. Ziel ist die Optimierung der Kaltlagerung um der Schädigung des Endothels vorzubeugen.

Quantitative Modellanalysen

Experimentelle Untersuchungen an komplexen biologischen Systemen liefern in der Regel eine große Zahl zeitabhängiger Messgrößen. Um diese in einer quantitativen Weise zu verknüpfen, bedienen wir uns mathematischer Modelle, die eine numerische Simulation der untersuchten Prozesse erlauben. Eingesetzt werden Modelle, die aus Erhaltungssätzen (Masse) resultieren und sowohl Austauschprozesse zwischen unterschiedlichen Bereichen des biologischen Systems als auch chemische Reaktionen abbilden. Typischerweise ergeben sich Systeme von gekoppelten partiellen Differentialgleichungen.

Weitere Informationen zur Forschung

Fokus der Forschung am Institut für Physiologie ist die Herz- und Gefäßfunktion. Herzkreislauferkrankungen bedingen einen sehr hohen Anteil an chronischen Erkrankungen und Invalidität. Sie sind weltweit die Todesursache Nummer Eins (World Health Statistics 2012). In experimentellen Studien, die sich von der molekularen über die zelluläre bis zur organismischen Ebene erstrecken, entwickeln und testen wir neue Konzepte zur Prophylaxe und Protektion der Herz- und Gefäßfunktion. Weitere Informationen sind unter den spezifischen Forschungsthemen gegeben. Bei der Nutzung der Animationen wünschen wir Ihnen viel Spaß.

Forschung

Wichtige Themen im Überblick

Prophylaxe Bluthoch­druck

Protektion Kälteschä­digung

Quantitati­ve Modellana­lysen

Weitere Informationen zur Forschung

Prophylaxe Bluthochdruck

Protektion Kälteschädigung

Quantitative Modellanalysen