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Blood Vessels (Leiter: Prof. Dr. med. Edouard Battegay, Dr. Rok Humar)
Blutgefässe erreichen durch weit verzweigte Netze von Arterien und Kapillaren alle Körpergewebe und versorgen diese mit Sauerstoff und Nährstoffen. Chronischer Bluthochdruck, Übergewicht und Diabetes verschlechtern jedoch die Funktionalität der Blutgefässe und abnorme Gefässstrukturen sind charakteristisch in Tumoren oder Retinopathien zu finden. Die Gefässwand ist zudem auch ein erstes Ziel der Entzündung. Die Gruppe Blood Vessels erforscht molekulare Mechanismen, die zu pathologischen Veränderungen in Architektur und Funktion von Blutgefässen im chronisch komplexen Krankheitsfall führen.
Im Fokus der Forschung steht der mTOR Signalweg, welcher Zellwachstum und Metabolismus steuert. Hierzu werden verschiedene induzierbare und konstitutive transgene Mausmodelle sowie Zellkultursysteme verwendet. Es gelang, so den mTOR Complex 2 (mTORC2) als essentiellen Regulator für die koordinierte Expression von massgebenden ‚clock' Genen im perivaskulären Fettgewebe unabhängig vom Gehirn zu identifizieren. Diese verlagerte periphere circadiane Rhythmik könnte den beobachteten Einfluss von mTORC2 auf die tagesabhängige Veränderung des Blutdruckes und der Lokomotor-Aktivität der Mäuse erklären. Weiter konnten wir sowohl im konstitutiven wie auch induzierbaren Tiermodell feststellen, dass mTORC2 im Endothel für die Embryonalentwicklung essentiell ist. Im adulten Tier schädigt die induzierte Defizienz von mTORC2-Signaling im Endothel das bestehende physiologische Gefässbett nicht, verhindert aber das allzu extensive durch starke angiogene Stimulatoren induzierte Gefäss-Remodeling und de novo Angiogenese.
Erste Gen-Expressions Analysen in der Endothelzellkultur deuten hier auf eine Beeinflussung des Notch-Signalwegs durch mTORC2 hin. In Zusammenarbeit mit der Forschungsgruppe ‚Inflammation' (Prof. Dr. med. Dominik Schaer) wurden Techniken der Isolation und Immortalisation von Zellen aus verschieden Organen verfeinert und weitere Mausmodelle von interdisziplinärem Interesse (ATF3-, Hemoxygenase-1 knockout) in Hinblick auf Fragen der Multimorbidität eingeführt. Hierbei soll das Zusammenspiel von Angiogenese, Gefässfunktion und Entzündung untersucht werden.
Die Gruppe „Blood Vessels" besteht aus ca. sieben, oft drittmittelfinanzierten Personen und setzt sich hauptsächlich aus Naturwissenschaftlern zusammen. Die drei Promotions-Studenten (hauptsächlich MSc Biologie) werden im Rahmen des PhD Programms für Integrative Molekulare Medizin (imMed) der Universität Zürich ausgebildet. Ihre Forschungsprojekte sind teilweise eingebettet in den Verbund der Forschungsgruppen des Zentrums für Integrative Human Physiologie der Universität Zürich (ZIHP). Dies ermöglicht unter anderem den Zugang zur Core Facility für Nager Physiologie für komplexe in vivo Untersuchungen wie z.B. Blutdruck-Telemetrie. Regelmässig führen Studenten der Medizin ihre Doktor- und Masterarbeit in der Forschungsgruppe „Blood Vessels" durch und werden von erfahrenen PhD-Studenten und Senior Scientists angeleitet. Interessierten Assistenz- und Oberärzten wird im Rahmen des akademischen Weiterbildungs-Tracks der Klinik und Poliklinik für Innere Medizin der Einstieg in die Forschung durch Mitarbeit an Projekten ermöglicht.