ITM Institute for Translational Medicine
Forschung an der Grenze zwischen Labor und Gesundheitssystem
Das ITM steht für Forschung an der Schnittstelle zwischen Grundlagen- und klinischer Forschung. Aus Grundlagenerkenntnissen und neuen Technologien entwickeln wir innovative und sichere Medikamente, um die Prävention, Diagnose und Behandlung von Krankheiten zu verbessern.
Unser Ziel ist die biomedizinische Forschung und die Nachwuchsförderung.
Unsere Aufgaben:
- Etablierung und Weiterentwicklung von zellulären und systemischen experimentellen Modellen zur Erforschung akuter und chronischer neurodegenerativer Erkrankungen (Hirn- und Rückenmarkschädigungen, Morbus Parkinson, Autismus, Schizophrenie) sowie autoimmuner und allergischer Erkrankungen (Multiple Sklerose, Allergische Atemwegserkrankungen), der Immuntoxikologie von Arbeitsplatz-relevanten ultrafeinen Metallstäuben (u.a. Nanopartikel-Größenbereich), sowie der Identifikation von Stressmarkern
- Translationaler Ansatz und Einbeziehung von Patient:innenproben, um die Ergebnisse der Grundlagenforschung mit der klinischen Forschung zu verbinden.
- Entwicklung von Ersatzmethoden für Tierversuche nach dem 3R-Prinzip (Replacement, Reduction und Refinement) auf der Basis von organotypischen Hirnschnitten und dreidimensionalen Zellkulturmodellen (»Mini-Gehirne«, Lungen-Organoide).
- Aufbau eines hochschulinternen Beratungsservice und Core Facilities für Fluoreszenz-basierte konfokale Mikroskopie, Life-Cell-Imaging und spektrale Durchflußzytometrie.
- Einbindung der Forschungsprogramme des Instituts in nationalen und internationalen Forschungsschwerpunkten und Fachgesellschaften.
- Rekrutierung und Förderung der Nachwuchswissenschaftler:innen (naturwissenschaftliche und medizinische Doktoranden, Postdoktoranden und Forschungsgruppenleiter:innen).
- Einbindung des gelernten Fachwissens der Studierenden in die Bearbeitung der methodenbasierten Forschungsthemen und Forschungsprojekte.
Forschung
Im Zentrum der Forschung steht am Institute for Translational Medicine die biomedizinische Forschung. Vertiefte Themenbereiche der Neurologie und Immunologie bilden die Schwerpunkte des Instituts. Die hier angesiedelten Arbeitsgruppen decken dabei ein breites Themenspektrum, von Synaptopathien, Neuroregeneration, zellulärer Adaptation und Bioenergetik, Neuroinflammation, Allergien und Asthma ab. Neben wissenschaftlichen Fragestellungen werden hier auch molekular- und zellbiologische molekularbiologische, bildgebende und biochemische Methoden angewandt sowie zelluläre und organotypische Hirnschnitt-Modelle entwickelt.
Forschungsfelder:
Neurobiologie
- Neurodegeneration
- antioxidative Neuroprotektion
- Neuroregeneration
- Translationale Ansätze
Immunologie
- Neuroimmunologie
- Immuntoxikologie
- Immunologie von Atemwegs-Erkrankungen, inklusive Allergie und Asthma
- Translationale Ansätze
Platforms & Services:
- Konfokale Fluoreszenz- Mikroskopie
- Live-Cell-Imaging
- Spektrales FACS / Durchflusszytometrie
Zusätzliche Methoden:
- Zellkulturen: Molekulare Zellbiologie
- Sequenzierungsmethoden
- Quantitative und qualitative Molekularbiologische und Biochemische Methoden
- Zell- und Organoid-basierte Krankheitsmodelle
Arbeitsgruppen
Prof. Dr. Ralf Baumann
Professur für Molekulare Medizin
Schwerpunkt:
- Immunologie von Atemwegs-Erkrankungen
Prof. Dr. med. Sven Hendrix
Professur für Anatomie
Schwerpunkt:
- Immunologie traumatischer ZNS-Schädigungen
Prof. Dr. habil. Parvana Hajieva
Professur für Biochemie / Chemie
Schwerpunkte:
- Neurodegeneration
- Neuroprotektion bei Morbus Parkinson
Prof. Dr. med. Alina Smorodchenko
Professur für Anatomie
Schwerpunkt:
- Neuroimmunologie autoimmuner Erkrankungen
Prof. Dr. habil. Nina Wittenmayer
Professur für Anatomie
Schwerpunkte:
- Synaptopathien, wie Schizophrenie, Autismus und neurodegenerative Erkrankungen
Dr. David Sebinger
Postdoc
Dr. rer. nat. Lisa Wolff
Postdoc
Dr. Ankush Borlepawar
Wissenschaftlicher Mitarbeiter, Schwerpunkt Forschung
Melissa Bork
Wissenschaftliche Mitarbeiterin, Schwerpunkt Forschung
Fakultät Medizin, Bereich der Biologisch-technischen Assistenz
Dr. rer. nat. Maximilian Borgmeyer
Wissenschaftlicher Mitarbeiter, Schwerpunkt Forschung
Bereich Zelluläre Neurobiologie
Andrijana Nesic
Wissenschaftliche Mitarbeiterin mit Schwerpunkt Forschung
Julia Anna Knocks
Doctoral Student
- Expression and Localisation of MAGI-1 in neurons
Lukas Einhäupl
Doctoral Student
- Functional Role of MAGI-1 and MAGI-3 during Synaptogenesis
Aktuelle Forschungsprojekte
Airway diseases analysis and prevention (ADAPT)
Idenification and validation of non-invasive and minimally-invasive biomarker signatures for (early) diagnosis of allergic airway diseases.
Studienleitung:
Prof. Dr. Ralf Baumann
Laufzeit der Studie:
1/2019 – 12/2021, Laufend
Wissenschaftliche Mitarbeiter:
Jan Steffens, M. Sc. (Doktorand)
Kooperationspartner:
Derzeit laufend gemeinsam mit RWTH Uniklinik Aachen, TU München (Lead), Imperial College, University Lodz, Thermofisher Scientific/Phadia, Hunt Developments
Drittmittelgeber:
EIT Health
Inflammatory reactions to welding-associated ultrafine metal oxide particles
Entzündungsreaktionen nach Exposition mit Arbeitsplatz-relevanten ultrafeinen Metallpartikeln, laufende in vitro Studie
Studienleitung:
Prof. Dr. Ralf Baumann
Laufzeit der Studie:
Laufend
Wissenschaftlich Mitarbeitende:
Jan Steffens, M. Sc. (Doktorand)
Publikationen
2021
- Baeken MW, Schwarz M, Kern A, Moosmann B, Hajieva P, Behl C. The selective degradation of sirtuins via macroautophagy in the MPP + model of Parkinson's disease is promoted by conserved oxidation sites. Cell Death Discov 2021; 7(1):286.
- Heymans V, Kunath S, Hajieva P, Moosmann B. Cell culture characterization of prooxidative chain-transfer agents as novel cytostatic drugs. Molecules 2021; 26(21): 6743.
- Wolff L, Bandaru SSM, Eger E, Lam H-N, Napierkowski M, Baecker D, Schulzke C, Bednarski PJ. Comprehensive Evaluation of Biological Effects of Pentathiepins on Various Human Cancer Cell Lines and Insights into Their Mode of Action. Int J Mol Sci 2021; 22(14):7631.
- Baumann R, Untersmayr E, Zissler UM, Eyerich S, Adcock IM, Brockow K, Biedermann T, Ollert M, Chaker AM, Pfaar O, Garn H, Thwaites RS, Togias A, Kowalski ML, Hansel T, Jakwerth C, Schmidt- Weber CB: Non-invasive and minimally-invasive techniques for the diagnosis and management of allergic diseases. EAACI position paper. Allergy 2021; 76(4):1010-1023.
- Van Broeckhoven J, Sommer D, Dooley D, *Hendrix S, *Franssen AJPM: Macrophage phagocytosis after spinal cord injury: when friends become foes. Brain 2021 Jul 9: awab250. *equal contribution.
- Aguilera-Lizarraga J, Florens MV, Viola MF, Jain P, Decraecker L, Appeltans I, Cuende-Estevez M, Fabre N, Van Beek K, Perna E, Balemans D, Stakenborg N, Theofanous S, Bosmans G, Mondelaers SU, Matteoli G, Ibiza Martínez S, Lopez-Lopez C, Jaramillo-Polanco J, Talavera K, Alpizar YA, Feyerabend TB, Rodewald HR, Farre R, Redegeld FA, Si J, Raes J, Breynaert C, Schrijvers R, Bosteels C, Lambrecht BN, Boyd SD, Hoh RA, Cabooter D, Nelis M, Augustijns P, Hendrix S, Strid J, Bisschops R, Reed DE, Vanner SJ, Denadai-Souza A, Wouters MM, Boeckxstaens GE. Local immune response to food antigens drives meal-induced abdominal pain. Nature 2021; 590(7844):151-156.
- Ambrozkiewicz MC, Borisova E, Schwark M, Ripamonti S, Schaub T, Smorodchenko A, Weber AI, Rhee HJ, Altas B, Yilmaz R, Mueller S, Piepkorn L, Horan ST, Straussberg R, Zaqout S, Jahn O, Dere E, Rosário M, Boehm-Sturm P, Borck G, Willig KI, Rhee J, Tarabykin V, Kawabe H. The murine ortholog of Kaufman oculocerebrofacial syndrome protein Ube3b regulates synapse number by ubiquitinating Ppp3cc. Mol Psychiatry. 2021 Jun;26(6):1980-1995.
2020
- Baeken MW, Moosmann B, Hajieva P. Retrotransposon activation by distressed mitochondria in neurons. Biochem Biophys Res Commun 2020; 525: 570-575.
- Baeken MW, Weckmann K, Diefenthäler P, Schulte J, Yusifli K, Moosmann B, Behl C, Hajieva P. Novel Insights into the Cellular Localization and Regulation of the Autophagosomal Proteins LC3A, LC3B and LC3C. Cells 2020; 9(10):2315.
- Kunath S, Schindeldecker M, De Giacomo A, Meyer T, Sohre S, Hajieva P, von Schacky C, Urban J, Moosmann B. Prooxidative chain transfer activity by thiol groups in biological systems. Redox Biol 2020; 36:101628.
- Millward JM, Ramos Delgado P, Smorodchenko A, Boehmert L, Periquito J, Reimann HM, Prinz C, Els A, Scheel M, Bellmann-Strobl J, Waiczies H, Wuerfel J, Infante-Duarte C, Chien C, Kuchling J, Pohlmann A, Zipp F, Paul F, Niendorf T, Waiczies S. (2020) Transient enlargement of brain ventricles during relapsing-remitting multiple sclerosis and experimental autoimmune encephalomyelitis. JCI Insight 5;5(21):e140040.
- Szczepek AJ, Dudnik T, Karayay B, Sergeeva V, Olze H, Smorodchenko A. (2020) Mast Cells in the Auditory Periphery of Rodents. Brain Sci. 1;10(10): 697.
- Moosmann B, Schindeldecker M, Hajieva P. Cysteine, glutathione and a new genetic code: biochemical adaptations of the primordial cells that spread into open water and survived biospheric oxygenation. Biol Chem.2020;401(2):213-231.
- Jankauskaitė E, Ambroziak AM, Hajieva P, Ołdak M, Tońska K, Korwin M, Bartnik E, Kodroń A. Testosterone increases apoptotic cell death and decreases mitophagy in Leber's hereditary optic neuropathy cells. J Appl Genet 2020; 61(2):195-203.
- Grajchen E, Wouters E, van de Haterd B, Haidar M, Hardonnière K, Dierckx T, Van Broeckhoven J, Erens C, Hendrix S, Kerdine-Römer S, Hendriks JJA, Bogie JFJ. CD36-mediated uptake of myelin debris by macrophages and microglia reduces neuroinflammation. J Neuroinflammation 2020; 17(1):224.
- Quarta A, Meese T, Pieters Z, Van Breedam E, Le Blon D, Van Broeckhoven J, Hendrix S, Goossens H, Hens N, Berneman Z, Van Nieuwerburgh F, Ponsaerts P. Murine induced pluripotent stem cell-derived neuroimmune cell culture models emphasize opposite immune-effector functions of interleukin 13-primed microglia and macrophages in terms of neuroimmune toxicity. Glia 2021; 69(2):326-345.
- Lemmens S, Nelissen S, Dooley D, Geurts N, Hendrix S. Stress pathway modulation is detrimental or ineffective for functional recovery after spinal cord injury in mice. J Neurotrauma 2020; 37(3):564-571.
- Calvopina, D.A., Noble, C., Weis, A., Hartel, G.F., Ramm, L.E., Balouch, F., Fernandez-Rojo, M.A., Coleman, M.A., Lewindon, P.J. and Ramm, G.A. Supersonic shear-wave elastography and APRI for the detection and staging of liver disease in pediatric cystic fibrosis. Journal of Cystic Fibrosis, 2020;19(3), pp.449-454.
- Balewski Ł, Sączewski F, Bednarski PJ, Wolff L, Nadworska A, Gdaniec M, Kornicka A. Synthesis, Structure and Cytotoxicity Testing of Novel 7-(4,5-dihydro-1H-imidazol-2-yl)-2-aryl-6,7-dihydro-2H-imidazo[2,1-c][1,2,4]triazol-3(5H)-Imine Derivatives. Molecules 2020; 25(24):5924.
- Behnisch-Cornwell S, Wolff L, Bednarski PJ. The Effect of Glutathione Peroxidase-1 Knockout on Anticancer Drug Sensitivities and Reactive Oxygen Species in Haploid HAP-1 Cells. Antioxidants 2020; 9(12):1300.
- Behnisch-Cornwell S, Bandaru SSM, Napierkowski M, Wolff L, Zubair M, Urbainsky C, Lillig C, Schulzke C, Bednarski PJ. Pentathiepins: A Novel Class of Glutathione Peroxidase 1 Inhibitors that Induce Oxidative Stress, Loss of Mitochondrial Membrane Potential and Apoptosis in Human Cancer Cells. ChemMedChem 2020; 15(16):1515-1528.
- Wilpert NM, Krueger M, Opitz R, Sebinger DD, Paisdzior S, Mages B, Schulz A, Spranger J, Wirth EK, Stachelscheid H, Mergenthaler P, Vajkoczy P, Krude H, Kühnen P, Bechmann I, Biebermann H. Spatiotemporal Changes of Cerebral Monocarboxylate Transporter 8 Expression. Thyroid 2020; 30(9):1366-1383.
2019
- Babazada H, Alekberli T, Hajieva P, Farajov E. Biosensor-based kinetic and thermodynamic characterization of opioids interaction with human μ-opioid receptor. Eur J Pharm Sci. 2019; 138:105017.
- Sommer D, Corstjens I, Sanchez S, Dooley D, Lemmens S, Van Broeckhoven J, Bogie J, Vanmierlo T, Vidal PM, Rose-John S, Gou-Fabregas M, Hendrix S. ADAM17-deficiency on microglia but not on macrophages promotes phagocytosis and functional recovery after spinal cord injury.
Brain, Behavior, and Immunity, 2019; 80:129-145.
- Vangansewinkel T, Lemmens S, Geurts N, Quanten K, Dooley D, Pejler G, Hendrix S. Mouse mast cell protease 4 suppresses scar formation after traumatic spinal cord injury. Scientific Reports, 2019; 9:3715.
- Kodroń A, Hajieva P, Kulicka A, Paterczyk B, Jankauskaite E, Bartnik E. Analysis of BNIP3 and BNIP3L/Nix expression in cybrid cell lines harboring two LHON-associated mutations. Acta Biochim Pol. 2019; 66(4):427-435.
- Giesecke T, Himmerkus N, Leipziger J, Bleich M, Koshimizu TA, Fähling M, Smorodchenko A, Shpak J, Knappe C, Isermann J, Ayasse N, Kawahara K, Schmoranzer J, Gimber N, Paliege A, Bachmann S, Mutig K. Vasopressin Increases Urinary Acidification via V1a Receptors in Collecting Duct Intercalated Cells. J Am Soc Nephrol. 2019; 30(6):946-961.
- Weis, A., Marquart, L., Calvopina, D.A., Genz, B., Ramm, G.A. and Skoien, R. Serum microRNAs as biomarkers in hepatitis C: preliminary evidence of a microRNA panel for the diagnosis of hepatocellular carcinoma. Int J Mol Sci, 2019;20(4), p.864.
- Lewindon, P.J., Puertolas-Lopez, M.V., Ramm, L.E., Noble, C., Pereira, T.N., Wixey, J.A., Hartel, G.F., Calvopina, D.A., Leung, D.H. and Ramm, G.A. Accuracy of transient elastography data combined with APRI in detection and staging of liver disease in pediatric patients with cystic fibrosis. Clinical Gastroenterology and Hepatology, 2019;17(12), pp.2561-2569.
- Genz, B., Coleman, M.A., Irvine, K.M., Kutasovic, J.R., Miranda, M., Gratte, F.D., Tirnitz-Parker, J.E., Olynyk, J.K., Calvopina, D.A., Weis, A. and Cloonan, N.. Overexpression of miRNA- 25-3p inhibits Notch1 signaling and TGF-β-induced collagen expression in hepatic stellate cells. Sci Rep, 2019;9(1), pp.1-18.
- Makowska A, Wolff L, Sączewski F, Bednarski PJ, Kornicka A. Synthesis and cytotoxic evaluation of benzoxazole/benzothiazole-2-imino-coumarin hybrids and their coumarin analogues as potential anticancer agents. Pharmazie 2019; 74(11):648-657.
2018
- Baumann R, Brand P, Chaker A, Markert A, Rack I, Davatgarbenam S, Joraslafsky S, Gerhards B, Kraus T, Gube M: Human nasal mucosal C-reactive protein responses after inhalation of ultrafine welding fume particles: positive correlation to systemic C-reactive protein responses. Nanotoxicology, 2018; 12:1130-1147.
- Baumann R, Gube M, Markert A, Davatgarbenam S, Kossack V, Gerhards B, Kraus T, Brand P: Systemic serum amyloid A as a biomarker for exposure to zinc and/or copper containing metal fumes. Journal of Exposure Science and Environmental Epidemiology, 2018; 28: 84–91.
- Hajieva P, Baeken MW, Moosmann B The role of Plasma Membrane Calcium ATPases (PMCAs) in neurodegenerative disorders. Neurosci Lett. 2018; 663:29-38.
- Dudeck A, Köberle M, Goldmann O, Meyer N, Dudeck J, Lemmens S, Rohde M, Roldán NG, Dietze-Schwonberg K, Orinska Z, Medina E, Hendrix S, Metz M, Zenclussen AC, von Stebut E, Biedermann T: Mast cells as protectors of health. Journal of Allergy and Clinical Immunology, 2019; 144(4S): S4-S18.
- Sanchez S, Lemmens S, Baeten P, Sommer D, Dooley D, *Hendrix S, *Gou Fabregas, M. HDAC3 inhibition promotes alternative activation of macrophages but does not affect functional recovery after spinal cord injury. Experimental Neurobiology, 2018; 27(5):437-452.
- Weckmann K, Diefenthäler P, Baeken MW, Yusifli K, Turck CW, Asara JM, Behl C, Hajieva P. Metabolomics profiling reveals differential adaptation of major energy metabolism pathways associated with autophagy upon oxygen and glucose reduction. Sci Rep 2018; 8: 2337.
- Granold M, Hajieva P, Tosa M, Irimie FD, Moosmann B. Modern diversification of the amino acid repertoire driven by oxygen. Proc Natl Acad Sci USA 2018; 115: 41-46.
- Calvopina, D.A., Chatfield, M.D., Weis, A., Coleman, M.A., Fernandez-Rojo, M.A., Noble, C., Ramm, L.E., Leung, D.H., Lewindon, P.J. and Ramm, G.A. miRNA-Seq identifies a serum miRNA panel, which combined with APRI can detect and monitor liver disease in paediatric Cystic Fibrosis. Hepatology, 2018; 68(6), pp.2301-2316.
