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Im Gegensatz zu erwachsenen Säugetieren, haben Zebrafische die Fähigkeit, ihr Herz nach einer Verwundung zu regenerieren. Im Labor verwenden wir die Kriolesion, eine Verwundung durch Kälte, um die Folgen einer Verletzung des Herzmuskels zu erforschen und einen Herzinfarkt nachzuahmen (González-Rosa and Mercader, 2012).
Sogar nach einer Verwundung von bis zu ¼ des Ventrikels sind Zebrafische in der Lage, diesen zu regenerieren und die Herzfunktion wieder herzustellen (González-Rosa et al., 2014).
Die massiven Kollagenablagerungen die vor dem Beginn des Regenerationsprozesses entstehen weisen darauf hin, dass im Gegensatz zu den Säugetieren die Herzfibrose beim Zebrafisch reversibel ist, und dass diese den Regenerationsprozess nicht verhindert (González-Rosa et al., 2011).
Wir versuchen die molekularen und zellulären Mechanismen herauszufinden, durch welche der Zebrafisch die Herzfibrose eliminiert. Dieses Erkenntniss könnte zur Entwicklung neuer antifibrotischen Strategien bei Säugetieren beitragen.
Wir interessieren uns auch dafür, welche Zellen für diese Herzfibrose zuständig sind. Der Epikard, die äußere Zellschicht die den Herzmuskel umhüllt, enthält Vorläuferzellen, die zum Teil für die Fibrose nach einer Kryolesion des Zebrafischherzes verantwortlich sind (González-Rosa et al., 2012).
Wir analysieren die Mechanismen der Epikard-Wiederherstellung sowie dessen Einfluss auf den Regenerationsprozess.
Wir sind auch daran interessiert, wie der Epikard sich während der embryonalen Entwicklung formt. Der Epikard stammt vom Proepikard ab, ein Zellklumpen der in der Nähe des embryonalen Herzes entsteht (Peralta et al., 2014).
Durch in vivo Videomikroskopie haben wir am Zebrafischembryo gesehen, dass die Proepikardzellen sich von der Perikardwand lösen und in der Perikardhöhle schweben, bis sie sich an die Myokardwand binden. Wir haben auch entdeckt, dass dieser Vorgang der Epikardbildung von der Herzfunktion abhängt. Dies bestätigt, dass die Herzfunktion und Entwicklung sehr eng verknüpft sind. Zurzeit untersuchen wir die mechanosensorischen und extrazellulären Faktoren welche die Proepikard- und Epikardbildung kontrollieren (Peralta et al., 2013).