Müller/Dechend Lab

Preeclampsia is an acute emergent hypertensive “target-organ” condition of pregnancy, characterized by new onset of hypertension and proteinuria that arises secondary to an uteroplacental dysfunction. It affects 3-10% of all pregnancies worldwide. Women who develop preeclampsia and children of preeclamptic pregnancies are at increased risk of coronary heart disease, stroke and cardiovascular disease in later life.

© Florian Herse, AG Müller Dechend, Charite & MDC

In a translational approach, combining animal models, in vitro models and human cohorts, we currently investigate the immunological interactions, biomarkers and cardiovascular effects in preeclampsia. Our primary focus is on the Cytochrome P450-system, the renin-angiotensin system (including the AT1-autoantibodies), the immune system and on genetic aspects.

We are also investigating new therapeutic targets in a transgenic rat model that features key characteristics of preeclampsia. With this rat model we have established state of the art diagnostic procedures, routinely performed in the clinic for pregnant women, enabling us to show a causal link between reduced trophoblast invasion and placental perfusion.

In clinical studies, we are currently investigating physiological parameters and identifying novel biomarkers during and after preeclampsia, which may help to explain the increased cardiovascular risk of former preeclamptic patients.  Further pregnancy diseases like diabetes in pregnancy and premature birth are currently under investigations.

© Florian Herse, ECRC, Charite & MDC

Various factors influence the development of the uteroplacental unit. We investigate factors involved in epigenetic, immune system, metabolism and vasculature. Dysregulations might cause uteroplacental dysfunctions that further on lead to immunological dysfunctions, dysregulations in the renin-angiotensin system (RAS) and the eicosanoid profile, intrauterine growths restriction (IUGR) and an angiogenetic dysbalance in the maternal system. These dysregulations influence the maternal and fetal outcome later in life. All these aspects are subjects of our research interests.

Involved scientists:

Prof. Dr. med Ralf Dechend
PD Dr. rer. nat. Dipl.-Ing. Florian Herse
Dr. rer. nat. Nadine Haase
Dr. Kristin Kräker

Selected publications:

1. Haase N, Foster DJ, Cunningham MW, Bercher J, Nguyen T, Shulga-Morskaya S, Milstein S, Shaikh S, Rollins J, Golic M, Herse F, Kräker K, Bendix I, Serdar M, Napieczynska H, Heuser A, Gellhaus A, Thiele K, Wallukat G, Müller DN, LaMarca B, Dechend R. RNA interference therapeutics targeting angiotensinogen ameliorate preeclamptic phenotype in rodent models. J Clin Invest. 2020 Apr 27:99417. doi: 10.1172/JCI99417

2. Kräker K, O'Driscoll JM, Schütte T, Herse F, Patey O, Golic M, Geisberger S, Verlohren S, Birukov A, Heuser A, Müller DN, Thilaganathan B, Dechend R, Haase N. Statins Reverse Postpartum Cardiovascular Dysfunction in a Rat Model of Preeclampsia. Hypertension. 2020 Jan;75(1):202-210. doi: 10.1161/HYPERTENSIONAHA.119.13219.

3. Zadora J, Singh M, Herse F, Przybyl L, Haase N, Golic M, Yung HW, Huppertz B, Cartwright JE, Whitley G, Johnsen GM, Levi G, Isbruch A, Schulz H, Luft FC, Müller DN, Staff AC, Hurst LD, Dechend R, Izsvák Z. Disturbed Placental Imprinting in Preeclampsia Leads to Altered Expression of DLX5, a Human-Specific Early Trophoblast Marker. Circulation. 2017 Nov 7; DOI: 10.1161/CIRCULATIONAHA.117.028110  

4. Przybyl L, Haase N, Golic M, Rugor J, Solano ME, Arck PC, Gauster M, Huppertz B, Emontzpohl C, Stoppe C, Bernhagen J, Leng L, Bucala R, Schulz H, Heuser A, Weedon-Fekjaer S, Johnsen GM, Peetz D, Luft FC, Staff AC, Mueller DN, Dechend R, Herse F.  CD74-Downregulation of Placental Macrophage-Trophoblastic Interactions in Preeclampsia.  Circ Res. 2016 May 19. DOI: 10.1161/CIRCRESAHA.116.308304

5. Herse F, Lamarca B, Hubel CA, Kaartokallio T, Lokki AI, Ekholm E, Laivuori H, Gauster M, Huppertz B, Sugulle M, Ryan MJ, Novotny S, Brewer J, Park JK, Kacik M, Hoyer J, Verlohren S, Wallukat G, Rothe M, Luft FC, Muller DN, Schunck WH, Staff AC, Dechend R. CYP2J2 Expression and Circulating Epoxyeicosatrienoic Metabolites in Preeclampsia. Circulation. 2012 Dec 18;126(25):2990-9. DOI: 10.1161/CIRCULATIONAHA.112.127340

All publications

pubmed

Hypertension induces target-organ damage; however, the mechanisms are unclear. In general, the immune system is traditionally considered to be a complex biological system that wards off disease, typically by fighting the invasion of foreign microorganisms, such as bacteria and viruses. We and others found that the immune system plays a pivotal role in the pathogenesis of Angiotensin (Ang) II-induce target-organ damage. 
Together with Jens Titze (Vanderbilt University), we address the regulatory interaction between immune cells, lymph vessels, and interstitial matrix components for maintenance of internal environmental composition, blood-pressure regulation, cardiovascular target-organ damage, and immunity. We provided evidence that sodium, a known risk factor for cardiovascular disease, interacts with the immune system. Increased NaCl concentrations induced an increase in the cytokine-driven TH17 activation in naïve T cells and alter M1 and M2 macrophage action. The outcome of this increased TH17 activation resulted in an accelerated and more severe autoimmune disease (multiple sclerosis) in mice on a high-salt diet.
Macrophages are an important innate immune cell type, which fulfills a plethora of homeostatic functions beyond host defense. Functional diversity is reflected by a continuous spectrum of different activation states and M(LPS) also referred to as “M1” and M(IL-4+IL-13) also referred to as “M2” may be viewed as the extreme pro- and anti-inflammatory poles of macrophage activation, respectively. Similar to T cells, physiologically increased environmental sodium concentrations affected pro- and anti-inflammatory activation of macrophages differentially. Pro-inflammatory activation of macrophages with LPS was significantly boosted in the presence of high NaCl concentrations and enhanced inflammatory mediator and effector molecule expression.
In contrast, for murine M2 macrophages activated with IL-4+IL-13 recently found that activation was blunted in vitro and in vivo.¹ For instance, M(IL-4+IL-13) cells activated in the presence of additional NaCl had a significantly reduced ability to suppress CD4⁺ T cell proliferation in vitro and a high-salt diet delayed cutaneous wound healing. Salt effect on M(IL-4+IL-13) activation was independent of tonicity. Instead, we found evidence that salt affected M2 macrophages via an Akt-mTOR metabolic signaling pathway and changes in cellular metabolism. It is now acknowledged that adaptions of cellular metabolic programs are crucial for proper immune cell activation. Metabolic “rewiring” is not simply adopted to meet the energetic needs of blasting lymphocytes; instead, it also controls effector functions and fate decisions of adaptive immune cells. One future research goal of our laboratory is to elucidate the role of salt on immunometabolism and immune cell function.

Our group research interests will be investigated in a translational approach, combining animal models, in vitro models and human cohort studies. These clinical studies are very important to connect and proof the basic research in a clinical approach.

Our clinical studies will be done in the rooms of the Clinical Research Center at the ECRC and in cooperation with our clinical partners, HELIOS Klinikum Berlin-Buch, Charité Campus Mitte, Charité Campus Virchow and the Vivantes Klinikum Neukölln, and international collaborators.

Following studies are currently under investigation:

Previous Studies:

Sehr geehrte Schwangere,

die Forschungsgruppe Müller/Dechend am Experimental & Clinical Research Center (ECRC ) des Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin und der Charité Campus Buch untersucht die Entstehung und die Folgen von Bluthochdruckerkrankungen. Ein Forschungsgebiet davon bildet die Schwangerschaftserkrankung Präeklampsie. Bei dieser Erkrankung kommt es während der Schwangerschaft zu einem plötzlichen Anstieg des Blutdruckes einhergehend mit einer Eiweißausscheidung in den Urin.

Zur Erforschung von Faktoren und deren Einfluss auf die Erkrankung möchten wir Zellen, Zellfragmente und weitere Bestandteile des Blutes analysieren. Des Weiteren sollen Erkenntnisse aus einem allgemeinen Gesundheits-Check gewonnen werden. Hierdurch versprechen wir uns wichtige Einblicke in die Entstehung der Präeklampsie und den generellen Verlauf einer Schwangerschaft zu erlangen.

Wir würden Sie gerne zur Teilnahme an einer Studie einladen. Diese sieht eine Blutentnahme und einen allgemeinen Gesundheits-Check zu 3 verschiedenen Zeitpunkten während der Schwangerschaft vor.

Nähere Informationen finden Sie im beiliegenden Flyer.

Studienablauf

Teilnehmen können alle schwangeren Frauen im Alter zwischen 18 und 45 Jahren. Für die Teilnahme wird eine angemessene Aufwandsentschädigung gezahlt.

Haben wir Ihr Interesse geweckt?

Dann melden Sie sich bitte telefonisch oder per E-Mail bei uns.

Kontakt: Heike Schenck

Telefon: 030 450540 565

E-Mail: ecrc-schwangerschaftsstudie@charite.de

            Stichwort: Schwanger

Die Forschungsgruppe Müller/Dechend am Experimental & Clinical Research Center (ECRC) des Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin und der Charité Campus Buch untersucht die Entstehung und die Folgen von Bluthochdruck. Ein Forschungsgebiet davon bildet die Schwangerschaftserkrankung Präeklampsie. Bei dieser Erkrankung kommt es während der Schwangerschaft zu einem plötzlichen Anstieg des Blutdruckes einhergehend mit einer Eiweißausscheidung in den Urin. Nach einer präeklamptischen Schwangerschaft haben Mutter und Kind im späteren Leben ein erhöhtes Risiko für Herz-Kreislauf-Erkrankungen. Ursachen hierfür sind noch nicht vollständig untersucht und die krankhaften Veränderungen des Herzens bei Frauen nach präeklamptischer Schwangerschaft nicht grundlegend charakterisiert.

Wir möchten Sie gerne einladen, unser Forschungsprojekt zu unterstützen und an dieser Studie teilzunehmen.

Ziel unserer Studie ist die kardiologische Charakterisierung, insbesondere des Herzmuskels (Myokards), von Frauen nach präeklamptischer und Frauen mit normal verlaufender Schwangerschaft. Hierzu werden einige funktionelle Tests (kardiologischer Gesundheits-Check), eine Magnetresonanztomographie (MRT)-Untersuchung sowie eine Echokardiographie durchgeführt. Insgesamt sieht unsere Studie zwei Termine in Berlin-Buch und einen am Charité-Campus Virchow in Berlin-Wedding vor.

Nähere Informationen finden Sie im beiliegenden Flyer.

Studienablauf

Teilnehmen können Frauen, die mit der Diagnose Präeklampsie oder einer normal verlaufenden Schwangerschaft in den letzten 20 Jahren ein Kind zur Welt gebracht haben und im Alter zwischen 18 und 50 Jahren sind. Für die Teilnahme wird eine angemessene Aufwandsentschädigung gezahlt.

Haben wir Ihr Interesse geweckt?

Dann melden Sie sich bitte telefonisch oder per E-Mail bei uns.

Kontakt: Heike Schenck

Telefon: 030 450540 565

E-Mail: ecrc-schwangerschaftsstudie@charite.de

            Stichwort: Cardio

Freiwillige Blutspender gesucht!

Wir suchen für eine Studie gesunde Männer und Frauen zwischen 18 und 70 Jahren, die bereit sind sich unter ärztlicher Kontrolle 90 ml Blut entnehmen zu lassen. Aus dem Blut sollen Immunzellen isoliert und charakterisiert und in verschiedenen Zellkulturtests eingesetzt werden. Es wird eine angemessene Aufwandsentschädigung angeboten.

Bei Interesse wird den Probanden ein Einblick in die Analyseverfahren und die Forschung im Allgemeinen sehr gerne gewährt.

Sollten wir Ihr Interesse geweckt haben, melden Sie sich bitte bei:

Kontakt: Dr. Andras Balogh

Telefon: 030 450540 558

E-Mail: Andras.Balogh@mdc-berlin.de