© Florian Herse, ECRC, Charite & MDC
Müller/Dechend Lab
Hypertension-caused End-Organ Damage
Profile
In a translational approach, combining animal models, in vitro studies and human cohorts, we focus on the crosstalk between immune cells, vasculature and target organs of hypertension.
The group’s major research interests is the micromilieu of tissue and its interaction with the immune system in the context of hypertension-induced target-organ damage.
Recent work has extended the concept analyzing how environmental factors such as a high salt affect the microbiome, immune cells, target organs, and autoimmunity. In a translational approach, the Dechend/Müller laboratory focuses primarily on the placenta, colon, heart, and kidneys.
The group also cooperates closely with MDC scientists and Charité clinician scientists and has also been a resource for young clinicians and doctoral students beginning their careers in experimental and clinical cardiovascular research.
Our group is located at Campus Buch (see maps):
Team
Group Leaders
Scientists
Florian Herse
© Daniela Valdes
Priv. Doz. Dr. Dipl.-Ing. Florian Herse
+49 30 450540434
florian.herse@charite.de
ORCID Florian Herse
ResearchGate Florian Herse
Dr. Nadine Haase
+49 30 450540433
nadine.haase@mdc-berlin.de
ORCID Nadine Haase
ResearchGate Nadine Haase
Dr. Kristin Kräker, M.Sc.
+49 30 450540433
kristin.kraeker@mdc-berlin.de
ORCID Kristin Kräker
ResearchGate Kristin Kräker
Dr. Ruth Schmidt-Ullrich
rschmidt@mdc-berlin.de
ORCID Ruth Schmidt-Ullrich
ResearchGate Ruth Schmidt-Ullrich
Dr. Sarah Kedziora
sarah.kedziora@charite.de
ORCID Sarah Kedziora
Research Gate Sarah Kedziora
Clinician Scientists
Dr. Olivia Nonn, PhD
olivia.nonn@charite.de
ORCID Olivia Nonn
ResearchGate Olivia Nonn
PhD/MD Students
Emma Czaja
emma.czaja@charite.de
ORCID Emma Czaja
Research Gate Emma Czaja
Alina Frolova, MSc
alina.frolova@mdc-berlin.de
ResearchGate
Mariam Samaan, MSc
mariam.samaan@mdc-berlin.de
https://orcid.org/0009-0008-5924-3732
Nurana Tagiyeva, MSc
Stefan Botha, MSc
https://orcid.org/0000-0002-1183-5631
Sunhild Hartmann, MSc
https://orcid.org/0009-0001-0269-0565
Anchel Zahra, MSc
Technical Assistants
Juliane Ulrich
+49 30 450540633
juliane.anders@charite.de
juliane.ulrich@mdc-berlin.de
Ilona Kamer
+49 30 450540558
i.kamer@mdc-berlin.de
Gabriele N'diaye
+49 30 450540634
gabriele.ndiaye@charite.de
gabriele.ndiaye@mdc-berlin.de
Jutta Meisel
+49 30 450540438
jutta.meisel@charite.de
jutta.meisel@mdc-berlin.de
Jana Czychi
+49 30 450540638
jana.czychi@charite.de
jana.czychi@mdc-berlin.de
Kornelia Buttke
+49 30 450540441
kornelia.buttke@charite.de
Aylina Deter
+49 30 450540633
aylina.deter@mdc-berlin.de
Study Nurse
Heike Schenck
+49 30 450540565
heike.schenck@charite.de
Alumni
Dr. Lydia Hering
Dr. Heda Kvakan
Dr. Ulrike Maschke
Dr. Bastian Spallek
Dr. Lukasz Przybyl
Dr. Kathrina Binger
Dr. Julianna Zadora
Dr. Natalia Rakova
Dr. Immaculate Mbongo Langmia
Dr. med. Nicola Wilck
Dr. Lajos Markó, MD, PhD
Dr. med. Michaela Golic
Dr. Sabrina Geisberger, M.Sc.
Dr. Hendrik Bartolomaeus
Dr. Anna Birukov
Dr. Sara Weiss
Ute Gerhard
Dr. Ellen Avery
Dr. Andras Balogh
May-Britt Köhler
Dr. Daniela Valdes
Research
- Preeclampsia
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 & MDCIn 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.Here, we also include novel single cell approaches, like snRNA-Seq and spatial omics.
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 & MDCVarious 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.
Related publications
- Immune-Salt-Microbiome
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.
- Clinical Studies
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:
Study title Proband information Clinical trials Beurteilung der endothelialen Gefäßfunktion und des kardiovaskulären Risikos nach präeklamptischer Schwangerschaft (CARPE) NCT05277233 Die Bedeutung lokaler und systemischer Inflammation bei chronisch entzündlichen Darmerkrankungen, Autoimmunerkrankungen und kardiometabolischen Erkrankungen (InFlame) DRKS00031203 Untersuchung zur Immunophänotypisierung im Zusammenhang mit Bluthochdruck- und Diabeteserkrankungen. Interner Link Untersuchung des Myokards mittels Kardio-MRT an Patientinnen nach Präeklampsie (Pilot-Studie) (Post-Pregnancy Cardio 1) Interner Link NCT03313063 Previous Studies:
- Funding
Project Title, Type of grant Funding Agency Ukrainian scientists: Impact of smoking early in pregnancy on placenta development Volkswagen Stiftung Early prediction of preeclampsia (EaPre2) BMBF Sodium sensors Humboldt Research Fellowship SFB 1470 - Multilevel mechanistic characterization of Heart Failure with Preserved Ejection Fraction DFG SFB 1470 Role of sex hormones on microbiome, immunity, and coronary microvascular dysfunction and rarefication in experimental HFpEF DFG Galectin-Placenta DFG Fetal programming Humboldt Research Fellowship HeartMed: A IKT platform for patient-specific modulation in pre-clinical cardiovascular medicine BMBF Verbund TAhRget BMBF HYPRO BIH (Berlin Institute of Health) Microvascular imaging as early predictor of cardiac dysfunction after preeclampsia DZHK Influence of metformin on microbiom in saltsensitive CMD DZHK Odoribacter splanchnicus in the regulation of blood pressure and CVD DZHK Identification of intracellular salt sensors and mediators Takeda Science Foundation Single cell analysis in placenta DFG Single cell analysis in Preeclampsia DFG Single cell analysis in egg-donation pregnancy BIH Vitamin D in preeclampsia DFG Characterization of the stability of eicosanoids for biomarker discovery The Federal Ministry for Economic Affairs and Energy Novel ELISAs against soluble Stabilin-1 and Stablilin-2 The Federal Ministry for Economic Affairs and Energy Fetal programing in pregnancy BIH (Berlin Institute of Health) Epigenetic disturbances in preeclampsia BIH (Berlin Institute of Health) In vitro diagnostics The Federal Ministry for Economic Affairs and Energy NF-kB in AKI DFG Microbiome DZHK German Center for Cardiovascular Research Cardiovascular endorgan damage after preeclampsia BIH (Berlin Institute of Health) Influence of angiotensin II on placental fractalkin DFG
Mechanisms of immune-tolerance in pregnancy DFG CD74 in macrophage-trophoblastic interactions in preeclampsia DFG CYP2J2 and it’s metabolites in preeclampsia DFG Autoantibodies and anti-angiogenic factors from patients with preeclampsia The Federal Ministry for Economic Affairs and Energy
Publications
News
Studien
Die Forschungsgruppe Müller/Dechend am Experimental & Clinical Research Center (ECRC) des Max-Delbrück-Centrums für Molekulare Medizin und der Charité Campus Buch führt verschiedene klinische Studien durch, für die Teilnehmer gesucht werden.
- Endothelfunktion und kardiovaskuläres Risiko nach einer präeklamptischen Schwangerschaft (CARPE)
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 Untersuchung der Gefäßfunktion an verschiedenen Körperstellen (Herzmuskel, Oberarm, Fingerspitzen und Augenhintergrund) und die Entwicklung potentielle Biomarker für die Früherkennung eines erhöhten Langzeitrisikos.
Dazu suchen wir Probandinnen nach einer präeklamptischen Schwangerschaft und gesunde Kontrollpersonen, deren erste Schwangerschaft 5 bis 10 Jahre zurückliegt.
Die Studie wird in der Clinical Research Unit des Experimental & Clinical Research Centers auf dem Charité Campus Berlin-Buch, sowie im Helios Klinikum Berlin-Buch in zwei Visiten durchgeführt. Der zeitliche Umfang beträgt insgesamt rund 6 Stunden, eine angemessene finanzielle Aufwandsentschädigung wird garantiert.
Sie erhalten außerdem:
- Eine Magnetresonanz-Tomographie (MRT) des Herzens
- Individuelle Informationen über Körperzusammensetzung, Blutdruck und Gefäßsteifigkeit
- Beurteilung der Sehschärfe, sowie eine Analyse des Augenhintergrundes
Haben wir Ihr Interesse geweckt?
Dann melden Sie sich bitte telefonisch oder per E-Mail bei uns.
Kontakt: Heike Schenck
Telefon: 030 450540 565 (Mo-Fr 8-12 Uhr)
E-Mail: carpe@charite.de
- Untersuchung zur Immunophänotypisierung im Zusammenhang mit Bluthochdruck- und Diabeteserkrankungen
- 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. Florian Herse
Telefon: 030 450540 434
E-Mail: florian.herse@charite.de
- Bedeutung lokaler und systemischer Inflammation bei chronisch entzündlichen Darmerkrankungen, Autoimmunerkrankungen und kardiometabolischen Erkrankungen (InFlame)
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.
Im Rahmen von kardiovaskulären, chronisch entzündlichen Erkrankungen oder Autoimmunerkrankungen sind erste Zusammenhänge zwischen Entzündungsprozessen und Veränderungen der Darmbakterien beschrieben worden. Unklar ist inwieweit diese frühen lokalen Veränderungen für die Pathogenese, die Therapieantwort oder den weiteren Verlauf der Erkrankungen eine Rolle spielen. Ebenso unklar ist, ob es in diesem Zusammenhang mögliche Biomarker oder krankheitsübergreifende Mechanismen gibt.
Ziel dieser Studie ist ein krankheitsübergreifender, multidimensionaler Ansatz. Der Fokus liegt dabei auf mehreren Krankheitsbildern und der Wirkung ihres Entzündungsstatus auf Darmbakterien, Immunsystem und Gefäßfunktion. Diese Studie soll zum besseren Verständnis der Bedeutung und Auswirkung der Dysbiose beitragen, sowie potentielle Biomarker für den jeweiligen Krankheitsverlauf und eine mögliche Therapieantwort identifizieren.
Für diese Studie suchen wir gesunde Proband*innen, sowie Patient*innen mit chronische entzündlichen Darmerkrankungen, Bluthochdruck, Multiple Sklerose oder Diabetes.
Sie erhalten während der ersten Visite am Charité Campus Benjamin Franklin eine Darmspiegelung bei der wir zusätzliche Biopsien und Blutproben entnehmen. Während einer zweiten Visite am Charité Campus Berlin Buch untersuchen wir Herz- und Gefäßfunktion, sowie Glukosestoffwechsel und Augenfunktion. Eine finanzielle Aufwandsentschädigung wird garantiert.
Haben wir Ihr Interesse geweckt?
Dann melden Sie sich bitte telefonisch oder per E-Mail bei uns.
Kontakt: Ilona Kamer
Telefon: 030 450540 474
E-Mail: inflame@charite.de
- Charakterisierung ernährungsbedingter, AhR-abhängiger Immunantworten in Patient*innen mit chronischer Nierenerkrankung und Multipler Sklerose (TAhRget)
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, das Darmmikrobiom und den Einfluss von Salz.
Sowohl chronische Nierenerkrankungen als auch die Multiple Sklerose sind fortschreitend verlaufende Krankheiten, wobei der individuelle Verlauf und das Ansprechen auf übliche Therapien schwer vorhersehbar sind. Dies liegt vor allem daran, dass die zugrundeliegenden Krankheitsmechanismen zum Teil noch nicht vollständig aufgeklärt sind. Eine ungünstige, westliche Ernährung, die reich an Salz, gesättigten Fettsäuren und verarbeiteten tierischen Produkten ist, gilt als unabhängiger Risikofaktor für die Entwicklung einer chronischen Nierenerkrankung (CKD) und einer Multiplen Sklerose (MS). Mechanistisch könnte der Aryl-Hydrocarbon-Rezeptor (AhR) involviert sein.
Wir beabsichtigen die ernährungsabhängigen, AhR-vermittelten Mechanismen bei Patient*innen mit CKD und MS zu charakterisieren, um einhergehende Entzündungen zu reduzieren. Dazu rekrutieren wir Patient*innen mit CKD und MS.
Wir suchen:
- Männer und Frauen im Alter von 18 bis 50 Jahren
- mit chronischer Niereninsuffizienz Stadium 3 oder schubförmiger Multipler Sklerose
Sie erhalten:
- einen ausführlichen Gesundheits-Check
- individuelle Informationen über Körperzusammensetzung, Blutdruck und Gefäßsteifigkeit
- eine vollwertige, pflanzenbasierte Kost über 5 Tage
- eine angemessene Aufwandsentschädigung
Haben wir Ihr Interesse geweckt?
Dann melden Sie sich bitte telefonisch oder per E-Mail bei uns.
Kontakt: Gabriele Rahn
Telefon: 030 450540 234
E-Mail: tahrget@charite.de
- Sonderforschungsbereich SFB 1470 (Multilevel human HFpEF phenotyping)
Im Rahmen dieser Studie sollen mindestens 400 Personen, die an einer Herzinsuffizienz mit erhaltener Pumpfunktion der linken Herzkammer leiden untersucht werden. Die Risikofaktoren, die zu dieser Erkrankung führen, sind ähnlich denen der Herzinsuffizienz mit eingeschränkter Pumpfunktion. Dazu zählen arterieller Bluthochdruck, erhöhtes Cholesterin, Übergewicht, Fettleber, Diabetes mellitus, Zigarettenrauchen und/oder positive Familienanamnese bezüglich einer kardiovaskulären oder stoffwechselbedingten Vorerkrankung. Durch die Auswertung möglichst vieler Patientendaten, der Auswertung von Biomaterialien und der Durchführung medizinischer Untersuchungen kann das Verständnis für die Entstehung dieser Krankheit und sich daraus ergebend eine Verbesserung der Diagnose- und Behandlungsmöglichkeiten erzielt werden. Die Ergebnisse dieses Projektes werden Einfluss auf künftige Evaluierungen von Personen mit kardialen und stoffwechselbedingten Risikofaktoren haben und einen weiteren Krankheitsverlauf potentiell beeinflussen können.
Am Charité Campus Berlin Buch führen wir Untersuchungen der Augen durch, um mögliche Veränderungen in der Struktur oder Funktion frühzeitig erkennen und als mögliche Biomarker nutzen zu können.
Weitere Informationen erhalten Sie unter:
https://sfb1470.charite.de/en/projects/z_projects_central_projects_and_…