In Kooperation mit dem mehreren kinderherzchirugischen Zentren haben wir es uns zum Ziel gesetzt, herauszufinden, welche Materialien optimale Voraussetzungen für die Korrektur angeborener Herzfehler darstellen. Leider zeigt die klinische Erfahrung, dass sich manche zum Einsatz kommenden Materialien mit der Zeit verändern und bei einem chirurgischen Zweiteingriff ausgetauscht werden müssen. Deshalb untersuchen wir die im OP gewonnenen Materialien verschiedenen Ursprungs histologisch und immunhistochemisch, um im zweiten Schritt die gewonnenen Erkenntnisse mit den klinischen Daten der Patienten in Einklang zu bringen. So gelingt es uns, einen Bogen zwischen experimenteller Forschung und klinischem Alltag zu spannen. Des Weiteren können wir Indikatoren ausfindig machen, welche einen etwaigen „Verschleiß“ von implantiertem Material anzeigen. So werden die Materialien nicht nur hinsichtlich ihrer Qualität und Langlebigkeit beurteilt, sondern auch genutzt, um frühzeitig Veränderungen zu erkennen und rechtzeitig vorbeugende Maßnahmen einleiten zu können.

Vorhofflimmern zählt zu einer der großen gesundheitsökonomischen Herausforderungen in den kommenden Jahren in westlichen Ländern. Es ist eine der häufigsten Rhythmusstörungen des erwachsenen Menschen und erhöht das Risiko für Schlaganfälle, Herzversagen, Hospitalisation, Pflegebedürftigkeit und Tod. Aufgrund des steigenden Durchschnittsalters in der Bevölkerung wird ein starker Anstieg der zu erwartenden Patientenzahl mit Vorhofflimmern prognostiziert. Während der Pathogenese des Vorhofflimmerns finden in den Vorhöfen umfassende strukturelle, elektrische und metabolische Umbauvorgänge (sog. atriales Remodeling) statt. Diese Vorgänge können der Rhythmusstörung vorausgehen oder durch sie induziert werden. Diesem atrialen Remodeling wird eine Rolle sowohl in der Initiierung als auch in der Aufrechterhaltung der Rhythmusstörung zugeschrieben.Die aktuelle leitliniengerechte Pharmakotherapie zielt auf Rhythmuskontrolle und -erhaltung sowie auf Antikoagulation zur Vermeidung von Komplikationen ab. Außerdem werden in interventionellen Therapieansätzen Areale, die als Ausgangspunkt für das Vorhofflimmern angesehen werden, entweder verödet, isoliert oder chirurgisch entfernt. Therapieansätze zur Verzögerung des atrialen Remodelings existieren zurzeit noch nicht. Im Rahmen unseres Forschungsprojektes isolieren wir primäre Kardiomyocyten aus atrialem Gewebe und untersuchen unter anderem mit Hilfe von fluoreszenzmikroskopischen und kamerabasierten Verfahren intrazelluläre Ca2+-Dynamiken und Zellverkürzungen, um neue Einblicke in die Pathophysiologie des atrialen Remodelings gewinnen und Ansatzpunkte für mögliche Therapien zu schaffen zu können.

SGLT2 ist ein Natrium/Glukose-Cotransporter, der insbesondere durch seine Funktion in der Niere bekannt wurde. Dort übernimmt er in den ersten zwei Segmenten der proximalen Tubuli die Rückresportion von ca. 90 % der von der Niere gefilterten Glukose. In Patient:innen mit Diabetes wird die Expression von SGLT2 hochreguliert, was zu einer gesteigerten Glukosenierenschwelle führt. Diese Grundlagen führte 2012 zur Zulassung von SGLT2 Inhibitoren für die Behandlung von Typ 2-Diabetikern. SGLT2 Inhibitoren leiten sich von dem natürlichen Glycosid Phlorizin ab und blockieren SGLT2. Das führt zu einer vermehrten Ausscheidung von Glukose über den Urin und einer damit verbundenen Senkung der Blutglukoselevel. Neben den Vorteilen für Patient:innen mit Diabetes konnte in Studien beobachtet werden, dass sich der Einsatz von SLGT2 Inhibitoren positiv auf das kardiovaskuläre System auswirkt. Großangelegte Studien mit kardiovaskulären Endpunkten zeigten, dass Hospitalisierungsraten aufgrund von Herzinsuffizienzen sanken, die kardiovasukläre Mortalität abnahm und sich die Herzstruktur, sowie Herzfunktion unter dem Einsatz von SGLT2 Inhibitoren maßgeblich verbesserten. Die molekularbiologischen Mechanismen, die diesen Beobachtungen zugrunde liegen, sind allerdings nach wie vor unzureichend untersucht und die Grundlage dieses Forschungsprojektes.