
Forschungsgruppe "Regeneration in Aged Individuals"
Die Forschungsgruppe 2165 Regeneration im Alter: Die Knochenheilung als Modelsystem zur Charakterisierung der Regeneration unter erschwerten Bedingungen zielt darauf ab, die grundlegenden Mechanismen zu verstehen, die den ansonsten effektiven Heilungsprozess entlang der beiden Pfade der frühen Immunantwort und der Wiederherstellung der mechanischen Kompetenz durch das Altern behindern.
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Projekt 1 - Projektleitung
SFB 1444 Sprecher & wissenschaftlicher Koordinator, TP 8, 9, 13 & Zentrales Verwaltungs-projekt | FOR 2165 Teilprojekt 1


Abhängigkeit der Kallusformation und Angiogenese von mechanischen Rahmendingungen und deren Wechselspiel über das Altern in der frühen Phase der Knochenheilung

Die Relevanz der mechanischen Rahmenbedingungen als treibende Kraft in der Knochenregeneration und Adaptation ist allgemein akzeptiert. Zusätzlich ist bekannt, dass die Angiogenese und vaskuläre Versorgung einer Frakturzone ein wesentlicher Faktor für die Heilung und Viabilität des regenerierenden Gewebes darstellt. Allerdings ist die Wechselwirkung zwischen mechanischen Bedingungen auf Gewebeebene einerseits und der Angiogenese andererseits nicht wirklich verstanden. Aktuelle Arbeiten haben die bedeutsame Rolle der Mechanik als extrinsischer Stimulus auf die Selbstorganisation des Fibroblasten-Netzwerkes im frühen Kallus und in Form der endothelialen Zell-Zell Wechselwirkung als Reaktion auf den Blutfluss bei der vaskulären Netzwerk-Formation identifiziert. Perizyten und Gewebemuskelzellen geben Stabilität und kontrollieren das Lumen bei der Gefässentstehung. Aber wie Fibroblasten und/oder Perizytes den mechanischen Input aus dem umgebenden Kallusgewebe zur Formation der vaskulären Netze nutzen, ist bisher nicht untersucht. Unser primäres Ziel ist daher zu verstehen, wie mechanische Beanspruchung die Funktion der vaskulären Netzwerk- und frühen Kallusorganisation im Jungen und Alten während der Knochenheilung beeinflusst. Diese Arbeiten werden helfen zu verstehen, wie die altersabhängigen Signalwege der extern applizierten Belastung die fibroblastäre Selbstorganisation, perizytäre Antwort, vaskuläre Netzwerkentstehung, frühe Kallusformation und Wiederherstellung des Knochenmarks nach Verletzung beeinflussen.
Publikationen
- Autoren:Vining, K. H.; Marneth, A. E.; Adu-Berchie, K.; Grolman, J. M.; Tringides, C. M.; Liu, Y. Wong, W. J.; Pozdnyakova, O.; Severgnini, M.; Stafford, A;. Duda, G. N.; Hodi, F. S.; Mullally, A.; Wucherpfennig, K. W.; Mooney, D. J.
Zeitschrift (Journal):Nat Mater Jahr:2022; Jahrgang (Volume):21Ausgabe (Issue):(8):Seiten (Pages):939-950.
Titel:Mechanical checkpoint regulates monocyte differentiation in fibrotic niches - Autoren:Garske, D. S.; Schmidt-Bleek, K.; Ellinghaus, A.; Dienelt, A.; Gu, L.; Mooney, D. J.; Duda, G. N.; Cipitria, A.
Zeitschrift (Journal):Tissue Eng Part A Jahr:2020; Jahrgang (Volume):26Ausgabe (Issue):(15-16):Seiten (Pages):852-862.
Titel:Alginate Hydrogels for In Vivo Bone Regeneration: The Immune Competence of the Animal Model Matters - Autoren:Lang, A.; Kirchner, M.; Stefanowski, J.; Durst, M.; Weber, M. C.; Pfeiffenberger, M.; Damerau, A.; Hauser, A. E.; Hoff, P.; Duda, G. N.; Buttgereit, F.; Schmidt-Bleek, K.; Gaber, T.
Zeitschrift (Journal):Acta Biomater Jahr:2019; Jahrgang (Volume):86:Seiten (Pages):171-184.
Titel:Collagen I-based scaffolds negatively impact fracture healing in a mouse-osteotomy-model although used routinely in research and clinical application - Autoren:Hoerth, R. M.; Kerschnitzki, M.; Aido, M.; Schmidt, I.; Burghammer, M.; Duda, G. N.; Fratzl, P.; Willie, B. M.; Wagermaier, W.
Zeitschrift (Journal):J Mech Behav Biomed Mater Jahr:2018; Jahrgang (Volume):77:Seiten (Pages):258-266.
Titel:Correlations between nanostructure and micromechanical properties of healing bone - Autoren:Schoon, J.; Geissler, S.; Traeger, J.; Luch, A.; Tentschert, J.; Perino, G.; Schulze, F.; Duda, G. N.; Perka, C.; Rakow, A.
Zeitschrift (Journal):Nanomedicine Jahr:2017; Jahrgang (Volume):13Ausgabe (Issue):(8):Seiten (Pages):2415-2423.
Titel:Multi-elemental nanoparticle exposure after tantalum component failure in hip arthroplasty: In-depth analysis of a single case - Autoren:Cipitria, A.; Boettcher, K.; Schoenhals, S.; Garske, D. S.; Schmidt-Bleek, K.; Ellinghaus, A.; Dienelt, A.; Peters, A.; Mehta, M.; Madl, C. M.; Huebsch, N.; Mooney, D. J.; Duda, G. N.
Zeitschrift (Journal):Acta Biomater Jahr:2017; Jahrgang (Volume):60:Seiten (Pages):50-63.
Titel:In-situ tissue regeneration through SDF-1alpha driven cell recruitment and stiffness-mediated bone regeneration in a critical-sized segmental femoral defect - Autoren:Rosa, A.; Giese, W.; Meier, K.; Alt, S.; Klaus-Bergmann, A.; Edgar, L. T.; Bartels-Klein, E.; Collins, R. T.; Szymborska, A.; Coxam, B.; Bernabeu, M. O.; Gerhardt, H.
Zeitschrift (Journal):Development Jahr:2022; Jahrgang (Volume):149Ausgabe (Issue):(3)
Titel:WASp controls oriented migration of endothelial cells to achieve functional vascular patterning - Autoren:Ong, Y. T.; Andrade, J.; Armbruster, M.; Shi, C.; Castro, M.; Costa, A. S. H.; Sugino, T.; Eelen, G.; Zimmermann, B.; Wilhelm, K.; Lim, J.; Watanabe, S.; Guenther, S.; Schneider, A.; Zanconato, F.; Kaulich, M.; Pan, D.; Braun, T.; Gerhardt, H.; Efeyan, A.; Carmeliet, P.; Piccolo, S.; Grosso, A. R.; Potente, M.
Zeitschrift (Journal):Nat Metab Jahr:2022; Jahrgang (Volume):4Ausgabe (Issue):(6):Seiten (Pages):672-682.
Titel:A YAP/TAZ-TEAD signalling module links endothelial nutrient acquisition to angiogenic growth - Autoren:Coxam, B.; Collins, R. T.; Hussmann, M.; Huisman, Y.; Meier, K.; Jung, S.; Bartels-Klein, E.; Szymborska, A.; Finotto, L.; Helker, C. S. M.; Stainier, D. Y. R.; Schulte-Merker, S.; Gerhardt, H.
Zeitschrift (Journal):Development Jahr:2022; Jahrgang (Volume):149Ausgabe (Issue):(6)
Titel:Svep1 stabilises developmental vascular anastomosis in reduced flow conditions - Autoren:Zeinali, S.; Thompson, E. K.; Gerhardt, H.; Geiser, T.; Guenat, O. T.
Zeitschrift (Journal):APL Bioeng Jahr:2021; Jahrgang (Volume):5Ausgabe (Issue):(2):Seiten (Pages):026102.
Titel:Remodeling of an in vitro microvessel exposed to cyclic mechanical stretch - Autoren:Vion, A. C.; Perovic, T.; Petit, C.; Hollfinger, I.; Bartels-Klein, E.; Frampton, E.; Gordon, E.; Claesson-Welsh, L.; Gerhardt, H.
Zeitschrift (Journal):Front Physiol Jahr:2020; Jahrgang (Volume):11:Seiten (Pages):623769.
Titel:Endothelial Cell Orientation and Polarity Are Controlled by Shear Stress and VEGF Through Distinct Signaling Pathways - Autoren:Vion, A. C.; Alt, S.; Klaus-Bergmann, A.; Szymborska, A.; Zheng, T.; Perovic, T.; Hammoutene, A.; Oliveira, M. B.; Bartels-Klein, E., Hollfinger, I.; Rautou, P. E.; Bernabeu, M. O.; Gerhardt, H.
Zeitschrift (Journal):J Cell Biol Jahr:2018; Jahrgang (Volume):2017Ausgabe (Issue):(5):Seiten (Pages):1651-1665.
Titel:Primary cilia sensitize endothelial cells to BMP and prevent excessive vascular regression - Autoren:Neto, F.; Klaus-Bergmann, A.; Ong, Y. T.; Alt, S.; Vion, A. C.; Szymborska, A.; Carvalho, J. R.; Hollfinger, I.; Bartels-Klein, E.; Franco, C. A.; Potente, M.; Gerhardt, H.
Zeitschrift (Journal):Elife Jahr:2018; Jahrgang (Volume):7:Seiten (Pages):e31037.
Titel:YAP and TAZ regulate adherens junction dynamics and endothelial cell distribution during vascular development

Gegründet durch die DFG (Projektnummer: 249509554)
Förderperiode 2014-2022