Institut für Anatomie

Forschung

Entwicklungsbiologie und Regeneration

Forschungsinteressen

Im Gegensatz zu erwachsenen Säugetieren, haben Zebrafische die Fähigkeit, ihr Herz nach einer Verwundung zu regenerieren. Im Labor verwenden wir die Kriolesion, eine Verwundung durch Kälte, um die Folgen einer Verletzung des Herzmuskels zu erforschen und einen Herzinfarkt nachzuahmen (González-Rosa and Mercader, 2012). Sogar nach einer Verwundung von bis zu ¼ des Ventrikels sind Zebrafische in der Lage, diesen zu regenerieren und die Herzfunktion wieder herzustellen (González-Rosa et al., 2014). Die massiven Kollagenablagerungen die vor dem Beginn des Regenerationsprozesses entstehen weisen darauf hin, dass im Gegensatz zu den Säugetieren die Herzfibrose beim Zebrafisch reversibel ist, und dass diese den Regenerationsprozess nicht verhindert (González-Rosa et al., 2011). Wir versuchen die molekularen und zellulären Mechanismen herauszufinden, durch welche der Zebrafisch die Herzfibrose eliminiert. Dieses Erkenntniss könnte zur Entwicklung neuer antifibrotischen Strategien bei Säugetieren beitragen.

 

CNIC Konferenz 2016

Mechanical forces in physiology and disease.
Webseite - Poster

 

Wir interessieren uns auch dafür, welche Zellen für diese Herzfibrose zuständig sind. Der Epikard, die äußere Zellschicht die den Herzmuskel umhüllt, enthält Vorläuferzellen, die zum Teil für die Fibrose nach einer Kryolesion des Zebrafischherzes verantwortlich sind (González-Rosa et al., 2012). Wir analysieren die Mechanismen der Epikard-Wiederherstellung sowie dessen Einfluss auf den Regenerationsprozess.

 

Wir sind auch daran interessiert, wie der Epikard sich während der embryonalen Entwicklung formt. Der Epikard stammt vom Proepikard ab, ein Zellklumpen der in der Nähe des embryonalen Herzes entsteht (Peralta et al., 2014). Durch in vivo Videomikroskopie haben wir am Zebrafischembryo gesehen, dass die Proepikardzellen sich von der Perikardwand lösen und in der Perikardhöhle schweben, bis sie sich an die Myokardwand binden. Wir haben auch entdeckt, dass dieser Vorgang der Epikardbildung von der Herzfunktion abhängt. Dies bestätigt, dass die Herzfunktion und Entwicklung sehr eng verknüpft sind. Zurzeit untersuchen wir die mechanosensorischen und extrazellulären Faktoren welche die Proepikard- und Epikardbildung kontrollieren (Peralta et al., 2013).

Interplay between cardiac function and heart development.
Andrés-Delgado & Mercader 2016
Telomerase Is Essential for Zebrafish Heart Regeneration.
Bednarek et al. 2015
Use of Echocardiography Reveals Reestablishment of Ventricular Pumping Efficiency and Partial Ventricular Wall Motion Recovery upon Ventricular Cryoinjury in the Zebrafish.
González-Rosa et al. 2014
Heartbeat-Driven Pericardiac Fluid Forces Contribute to Epicardium Morphogenesis.
Peralta et al. 2013
Pan-epicardial lineage tracing reveals that epicardium derived cells give rise to myofibroblasts and perivascular cells during zebrafish heart regeneration.
González-Rosa et al. 2012
Cryoinjury as a myocardial infarction model for the study of cardiac regeneration in the zebrafish.
González-Rosa et al. 2012
Extensive scar formation and regression during heart regeneration after cryoinjury in zebrafish.
González-Rosa et al. 2011
A structural variant in the 5'-flanking region of the TWIST2 gene affects melanocyte development in belted cattle.
Awashti et al., 2017
Analysis of the dynamic co-expression network of heart regeneration in the zebrafish.
Cogliati S. et al, 2016
Analysis of the dynamic co-expression network of heart regeneration in the zebrafish.
Rodius S. et al. 2016
2C-Cas9: a versatile tool for clonal analysis of gene function.
Di Donato et al. 2016
Proepicardial cells go for a swim: how fluid flows guide epicardial progenitors to the heart.
Mercader N. et al. 2013
Heart regeneration: dream or reality?
Mercader N. et al. 2013

PhD position

PhD position funded through the Marie Skłodowska-Curie Innovative Training Network (MSCA-ITN-EID) action 4DHeart available starting in Summer 2017

details

Für offene Stellen und Projektbeschreibung möglicher Masterarbeiten bitte N. Mercader direkt kontaktieren: nadia.mercader@ana.unibe.ch.