Translationale Kardiologie

Die Arbeitsgruppe verfolgt das Ziel, molekulare und ultrastrukturelle Zusammenhänge bei der Pathogenese koronarer Gefäßerkrankungen zu erfassen, um daraus die allgemeinen und im speziellen die interventionell-kardiologischenTherapieoptionen zu verbessern sowie die diagnostischen Möglichkeiten zu verfeinern.

Ein Fokus liegt dabei in der Untersuchung von Ursachen und möglichen Therapieansätzen der Neoatherosklerose (de-novo atherosklerotischen Veränderungen nach Stentimplantation), welche zu In-Stent Restenosen und späten Stentthrombosen führen können. Um den pathophysiologischen Abläufen bei stenosierenden, atheroskleorotischen Gefäßläsionen beim Menschen möglichst nahe zu kommen, werden hierfür unter anderem atherosklerotische Tiermodelle gewählt.

Ein wichtiger Schwerpunkt dieser Forschung ist hierbei das gemeinsam u.a. mit der Arbeitsgruppe Kastrati durchgeführte EU Projekt „PRESTIGE“, in welchen die pathophysiologischen und klinischen Mechanismen der Stentthrombose im Rahmen einer großen multinationalen europäischen Projektes untersucht werden. Hierbei steht die Prävention und Prädiktion von Stentthrombosen ganz im Vordergrund der wissenschaftlichen Bemühungen.

Die gewonnenen Erkenntnisse werden in enger Zusammenarbeit mit den restlichen Arbeitsgruppen im Sinne einer translationalen Medizin auf klinische Fragestellungen angewandt. Zum einen werden hierbei molekulare Forschungsergebnisse für das Design neuer, innovativer Stentimplantate mit verbesserter Biokompatibilität auf ihren potentiellen klinischen Nutzen in relevanten präklinischen Tiermodellen getestet.

Zum zweiten werden innovative bildgebende Verfahren wie z.B. die optischen Kohärenztomographie und andere licht – und schallbasierte Verfahren  hinsichtlich der Evaluierung der vaskulären Heilung nach Stentimplantation oder anderer interventionell-kardiologischer Therapieformen in präklinischen und klinischen Studien validiert. Hervorzuheben ist hierbei die Entwicklung neuartiger, sogenannter molekularer intravaskulärer Bildgebungsverfahren wie z.B. der near-infrared fluorescence (NIRF).

Zuletzt werden humane Autopsiepräparate und andere human Gewebeproben gezielt histopathologisch untersucht, um damit Aussagen über die Wirksamkeit und Sicherheit interventionell-kardiologischer Therapieverfahren zu erlangen.

Speziell werden durch die Arbeitsgruppe folgende Projekte behandelt:

  • Untersuchung der vaskulären Zusammenhänge bei der Einheilung von Stentimplantaten im Tiermodell mittels histologischer und bildgebender Verfahren. Es werden sowohl kommerziell erhältliche Drug-eluting Stents (DES) als auch modifizierte DES im präklinischen Tiermodell untersucht.
  • Validierung einer neuartigen intravaskulären Bildgebung (NIRF-IVUS) im Tiermodell durch Korrelierung mit den korrespondierenden histologischen Querschnitten
  • Korrelation histologischer und invasiv bildgebender Verfahren in verschiedenen Tiermodellen und Menschen nach Stentimplantation. Durch die unmittelbare Gegenüberstellung der humanen und präklinischen bildgebenden OCT Daten kann eine stringente Validierung dieses bildgebenden Verfahrens durchgeführt werden. Mit Hilfe dieser Gegenüberstellung kann eine Abschätzung des klinischen Heilungsverlaufs humaner Stentimplantate erhoben werden.

Leitung

Prof. Dr. med. Michael Joner
Deutsches Herzzentrum München
Experimentelle Erwachsenenkardiologie

Lazarettstr. 36, 80636 München
Tel: +49 (0) 89 1218-2869
E-Mail: joner@dhm.mhn.de
 

Arbeitgruppenmitglieder

Wissenschaftliche Mitarbeiter
Dr. Petra Hoppmann
Dr. med. Philipp Nicol
Dr. med. Tobias Koppara
Anna Bulin
Maria Isabel Castellanos, PhD

Doktoranden
Simone Obermaier
Magdalena Stöger
Jonas Lewerich
 

Nationale und internationale Kooperation

  • Prof. Kessler, Department Chemie, Technische Universität München Website
  • Prof. Ntziachristos, Institut für biologische und Medizinische Bildgebung am Helmholtz Zentrum München, Technische Universität München Website
  • Prof. Weichert, Institut für Pathologie, Technische Universität München Website
     
  • Prof. Renu Virmani, CVPath Institute, Gaithersburg, USA Website
  • Prof. Alexiou, Institute für Nanotechnologie (SEON), Universtät Erlangen Website

Translationale Kardiologie im Überblick

Translational Concept Stent Healing Evaluation

Schematische Darstellung des NIRF-IVUS-Systems

Schematische Darstellung des NIRF-IVUS-Systems

Förderung

  • European Society of Cardiology (ESC), grants for “Medical Research Innovation”. Systemic vs. Site Targeted Treatment of Neoatherosclerosis
  • EU FP7-HEALTH-2010-single-stage: PRESTIGE (PREvention of late Stent Thrombosis by an Interdisciplinary Global European effort).
  • IGGSE: “Differential Integrin Activation in the Process of Restenosis and Endothelialization of Human Stents”
  • KKF “Differentielle Integrinaktivierung im Restenose – und Reendothelialisierungsprozess humaner Stentimplantate”
  • BIOTRONIK SE & Co. KG: Preclinical evaluation of the biodegradable magnesium stent
  • BIOTRONIK SE & Co. KG: ISAR-ORSIRO-OCT study
  • Medtronic: ISAR-ZES/EES-OCT study
     

Auswahl an Publikationen

Joner M ,.., Virmani R. Pioglitazone inhibits in-stent restenosis in atherosclerotic rabbits by targeting transforming growth factor-beta and mcp-1. Arterioscler Thromb Vasc Biol. 2007;27:182-189.

Joner M ,.., Virmani R. Site-specific targeting of nanoparticle prednisolone reduces in-stent restenosis in a rabbit model of established atheroma. Arterioscler Thromb Vasc Biol. 2008 Nov;28(11):1960-6.

Otsuka F ,.., Joner M. Neoatherosclerosis: overview of histopathologic findings and implications for intravascular imaging assessment. Eur Heart J. 2015 May 20. pii: ehv205.

Joner M ,.., Virmani R. Endothelial cell recovery between comparator polymer-based drug-eluting stents. J Am Coll Cardiol. 2008 Jul 29; 52(5):333-42. doi: 10.1016/ j.jacc.2008.04.030.

Joner M ,.., Virmani R. Pathology of drug-eluting stents in humans: delayed healing and late thrombotic risk. J Am Coll Cardiol. 2006 Jul 4; 48(1):193-202. Epub 2006 May 5.

Virmani R ,.., Joner M. Matching human pathology is essential for validating OCT imaging to detect high-risk plaques. Nat Rev Cardiol. 2014 Nov; 11(11):638. doi: 10.1038/ nrcardio.2014.62-c2. Epub 2014 Sep 23.

 Otsuka F, Joner M ,.., Narula J. Clinical classification of plaque morphology in coronary disease. Nat Rev Cardiol. 2014 Jul;11(7):379-89. doi: 10.1038/nrcardio.2014.62. Epub 2014 Apr 29. Review.

Yahagi K ,.., Joner M. Neoatherosclerosis: mirage of an ancient illness or genuine disease condition? Eur Heart J. Aug 21; 36(32):2136-8. doi: 10.1093/eurheartj/ehv223. Epub 2015 Jun 3.

Yahagi K ,.., Joner M, Virmani R. Multiple simultaneous plaque erosion in 3 coronary arteries. JACC Cardiovasc Imaging. 2014 Nov;7(11):1172-4. doi: 10.1016/j.jcmg.2014.08.005. Epub 2014 Nov 10.

Virmani R, Joner M, Sakakura K. Recent highlights of ATVB: calcification. Arterioscler Thromb Vasc Biol. 2014 Jul;34(7):1329-32. doi: 10.1161/ATVBAHA.114.304000. Epub 2014 May 29. Review.

Yahagi K ,.., Joner M. Pathophysiology of superficial femoral artery in-stent restenosis. J Cardiovasc Surg (Torino). 2014 Jun;55(3):307-23. Review.

 Otsuka F ,.., Joner M, Virmani R. Natural progression of atherosclerosis from pathologic intimal thickening to late fibroatheroma in human coronary arteries: A pathology study. Atherosclerosis. 2015 Aug;241(2):772-82. doi: 10.1016/j.atherosclerosis.2015.05.011. Epub 2015 May 19.

Otsuka F ,.., Joner M, Virmani R. Has our understanding of calcification in human coronary atherosclerosis progressed? Arterioscler Thromb Vasc Biol. 2014 Apr;34(4):724-36. doi: 10.1161/ATVBAHA.113.302642. Epub 2014 Feb 20. Review. Erratum in: Arterioscler Thromb Vasc Biol. 2014 Jul;34(7):e17.

Malle C ,.., Joner M. Tissue characterization after drug-eluting stent implantation using optical coherence tomography. Arterioscler Thromb Vasc Biol. 2013 Jun; 33(6):1376-83. doi: 10.1161/ ATVBAHA.113.301227. Epub 2013 Mar 28.

Joner M, Giacoppo D, Kastrati A. Molecular multimodality imaging: has a long-standing dream come true? Eur Heart J. 2016 Jan 21. pii: ehv768.