Universität Bonn

Institut für Physiologie

de

AG Malek Mohammadi

Unsere Gruppe ist daran interessiert, die molekularen Mechanismen zu verstehen, die der kardialen Regenerationsfähigkeit neugeborener Mäuse zugrunde liegen, um in Zukunft therapeutische Ziele zu entwickeln, die das Regenerationsfenster erweitern, kardiovaskuläre Erkrankungen verhindern oder Patienten behandeln können.

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© Malek Mohammadi

Dr. Mona Malek Mohammadi

+49 (0) 228 287 62216

Leiterin der AG

Life & Brain Center

Venusberg-Campus 1

53127 Bonn

Forschung

Kardiovaskuläre Regeneration

Neugeborene Mäuse zeigen, ähnlich wie menschliche Neugeborene, eine Regeneration des Herzens nach Verletzungen und Anpassung an eine Drucküberlastung. Diese Regenerationsfähigkeit nimmt jedoch kurz nach der Geburt ab. Unsere Forschungsgruppe hat sich zum Ziel gesetzt, die zellulären und molekularen Mechanismen zu erforschen, die der kardialen Regeneration, der Plastizität und der adaptiven Reaktion des neonatalen Mäuseherzens auf Drucküberlastung zugrunde liegen. Durch die Aufdeckung dieser komplizierten Mechanismen wollen wir den Weg für die Entwicklung künftiger therapeutischer Maßnahmen für Patienten ebnen.

Unsere Expertise liegt in der Durchführung verschiedener chirurgischer Modelle, die auf die Erforschung der Herzregeneration zugeschnitten sind, darunter Kryoverletzung, Myokardinfarkt, neonatales Modell der transversalen Aortenverengung (nTAC) und neonatales Modell des Pulmonalarterienbandings (nPAB). Diese Modelle führen zu einer ischämischen Schädigung oder einer Drucküberlastung des linken Ventrikels (LV) bzw. des rechten Ventrikels (RV).

Eine Wissenschaftlerin und ein Wissenschaftler arbeiten hinter einer Glasfassade und mischen Chemikalien mit Großgeräten.
© Malek Mohammadi

Bilder von Herzschnitten 14 Tage nach einer Schein-, nTAC- oder nPAB-Operation bei P1

Die Kardiomyozyten werden mit Troponin T angefärbt und Ki67 ist grün gefärbt.

Um strukturelle, funktionelle und morphologische Veränderungen im gesamten Herzen zu überwachen, setzen wir modernste Echokardiographietechniken ein, die 2D-, 3D- und 4D-Bildgebungsmodalitäten umfassen. Dies ermöglicht umfassende Folgeuntersuchungen, die ein tieferes Verständnis der Herzdynamik als Reaktion auf verschiedene Stimuli ermöglichen.

Eine Wissenschaftlerin und ein Wissenschaftler arbeiten hinter einer Glasfassade und mischen Chemikalien mit Großgeräten.
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4D Echokardiographie

Kurzbeschreibung vom Thema. Leser abholen ohne auszuschweifen. Die Anzahl der Wörter ist nicht auf das Beispiel begrenzt. 120 Zeichen.

Eine Wissenschaftlerin und ein Wissenschaftler arbeiten hinter einer Glasfassade und mischen Chemikalien mit Großgeräten.
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4D Volumenbestimmung des Herzens

Kurzbeschreibung vom Thema. Leser abholen ohne auszuschweifen. Die Anzahl der Wörter ist nicht auf das Beispiel begrenzt. 120 Zeichen.

Eine Wissenschaftlerin und ein Wissenschaftler arbeiten hinter einer Glasfassade und mischen Chemikalien mit Großgeräten.
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3D Echokardiographische Darstellung des gesamten Herzens am 21. postnatalen Tag

Der rechte Ventrikel ist rot und der linke Ventrikel türkis umrandet.

Um die Rolle der verschiedenen Zelltypen im komplexen Prozess der Herzregeneration zu untersuchen, setzen wir modernste Strategien ein, darunter das genetische Fate Mapping, mit dem sich die Abstammung bestimmter Zellsubpopulationen im Herzen verfolgen lässt. Dieser Ansatz ermöglicht es uns, ihre Rolle und ihren Beitrag zur allgemeinen adaptiven Reaktion des Herzens zu untersuchen.

Eine Wissenschaftlerin und ein Wissenschaftler arbeiten hinter einer Glasfassade und mischen Chemikalien mit Großgeräten.
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Genetische Kartierung von Fibroblasten

A) Genetische Struktur des mTmG-Mausmodells, das EGFP nach Cre-Expression unter einem zelltypspezifischen Promotor exprimiert

B) Makroskopische Bilder des transgenen Herzens am 14. postnatalen Tag im Hellfeld (BF) und Fluoreszenzkanäle zeigen die Expression von Tomato, GFP im Herzen

Wir setzen Einzelzell- und Bulk-RNA-Sequenzierung sowie In-vitro-Zellkulturexperimente ein, um das komplexe zelluläre Zusammenspiel zu erforschen und zu verstehen, mit dem Ziel, die mögliche Beteiligung zellulärer Interaktionen am Prozess der Herzregeneration zu entschlüsseln.

Eine Wissenschaftlerin und ein Wissenschaftler arbeiten hinter einer Glasfassade und mischen Chemikalien mit Großgeräten.
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Co-Kultur von neonatalen Maus-Kardiomyozyten und Fibroblasten

Kardiomyozyten und Fibroblasten werden mit Troponin T bzw. PDGFRa angefärbt. Die EDU-Färbung in Grün wurde zur Bewertung der Zellzyklusaktivität verwendet

Leiterin der AG

Avatar Malek Mohammadi

Dr. Mona Malek Mohammadi

PhD

+49 (0) 228 287 62216

Leiterin der AG
© Malek Mohammadi

Assistenz

Wissenschaftliche Mitarbeitende / PostdoktorandInnen

Avatar Ebach

Dr. med Fabian Ebach

+49 228 287 62212

© Fabian Ebach

DoktorandInnen

Avatar Nicke

Julia Nicke

MSc. Biology

+49 228 287 62221

© Nicke

Alumni

Adrian Goldspink

Auszeichungen

BonFor zeichnet junge Wissenschaftlerin aus 
Dr. Malek Mohammadi erhielt den BONFOR-Forschungspreis auf dem Bonfor-Symposium 2024.

GNPI vergibt drei Preise an das UKB
Dr. Fabian Ebach erhält Forschungspreis auf der 50. Tagung der Deutschen Gesellschaft für Neonatologie und Pädiatrische Intensivmedizin (GNP) 2024.

Abstractpreis der Segnitz-Ackermann-Stiftung
Julia Nicke erhielt den Preis der Segnitz-Ackermann-Stiftung auf der Grundlagentagung der Deutschen Gesellschaft für Kardiologie (DGK) im Jahr 2023.

Dr. Malek Mohammadi erhielt den Young Investigator Award der Internationalen Gesellschaft für Herzforschung (ISHR), 2023.

Publikationen

T. Hu*, M. Malek Mohammadi*, F. Ebach, M. Hesse, M. I. Kotlikoff, B.K. Fleischmann. Right ventricular cardiomyocyte expansion accompanies cardiac regeneration in newborn mice after large left ventricular infarcts. JCI insight 2024 Feb 6;9(5):e176281. *Contributed equally.

Aufklapp-Text

  • M. Szaroszyk, B. Kattih, A. Martin-Garrido, F. A. Trogisch, G. M. Dittrich, A. Grund, A. Abouissa, K. Derlin, M. Meier, T. Holler, M. Korf-Klingebiel, K. Völker, T. G.Macedo, C. P. Tortola, M. Boschmann, N. Huang, N. Froese, C.Zwadlo, M. Malek Mohammadi, X. Luo, M. Wagner, J. Cordero, R. Geffers, S. Batkai, Th.Thum, N. Bork, V. O. Nikolaev, O. J. Müller, H. A. Katus, A. El-Armouche, Th. Kraft, J. Springer, G. Dobreva, K. C. Wollert, J. Fielitz, S. von Haehling, M. Kuhn, J. Bauersachs & J.Heineke. Skeletal muscle-derived Musclin protects the heart during pathological overload. Nature communication 2022. 149 (2022).

Aufklapp-Text

  • M. Malek Mohammadi, A. Abouissa, & J. Heineke, A surgical mouse model of neonatal pressure overload by transverse aortic constriction. Nat Protoc (2020)

  • M. Malek Mohammadi, A. Abouissa, A. Isyatul, Y. Xie, J. Cordero, A. Shirvani, A. Gigina, M. Engelhardt, F. Trogisch, R. Geffers, G. Dobreva, J. Bauersachs, J. Heineke. Induction of cardiomyocyte proliferation and angiogenesis protects neonatal mice from pressure overload-associated maladaptation. JCI insight 2019 23; 5. pii: 128336.
  • A. Grund, M. Szaroszyk, M. Korf-Klingebiel, M. Malek Mohammadi, F.Trogisch, U. Schrameck, A. Gigina, Ch. Tiedje, M. Gaestel, Th. Kraft, J. Hegermann, S. Batkai, Th. Thum, A. Perrot, C. Remedios, E. Riechert, M. Völkers, Sh. Doroudgar, A. Jungmann, R. Bauer, X. Yin, M. Mayr, K. Wollert, A. Pich, H. Xiao, H. Katus, J. Bauersachs, O. Müller, J. Heineke. TIP30 counteracts cardiac hypertrophy and failure by inhibiting translational elongation. EMBO Mol Med (2019)11: e10018.
  • Grund A, Szaroszyk M, Döppner JK, M. Malek Mohammadi, Kattih B, Korf-Klingebiel M, Gigina A, Scherr M, Kensah G, Jara-Avaca M, Gruh I, Martin U, Wollert KC, Gohla A, Katus HA, Müller OJ, Bauersachs J, Heineke J.A gene therapeutic approach to inhibit CIB1 ameliorates maladaptive remodeling in pressure overload. Cardiovasc Res. 2018 1; 115(1):71-82.
  • M. Malek Mohammadi, Kattih B, Grund A, Froese N, Korf-Klingebiel M, Gigina A, Schrameck U, Rudat C, Liang Q, Kispert A, Wollert KC, Bauersachs J, Heineke J. The transcription factor GATA4 promotes myocardial regeneration in neonatal mice. EMBO Mol. Med. 2017; 9(2):265-279.
  • Appari M, Breitbart A, Brandes F, Szaroszyk M, Froese N, Korf-Klingebiel M, M. Malek Mohammadi, Grund A, Scharf GM, Wang H, Zwadlo C, Fraccarollo D, Schrameck U, Nemer M, Wong GW, Katus HA, Wollert KC, Müller OJ, Bauersachs J, Heineke J. C1q-TNF-Related Protein-9 Promotes Cardiac Hypertrophy and Failure. Circ Res. 2017 6;120(1):66-77
  • Hussain A*, Zhang M*, Üçpunar HK, Svensson T, Quillery E, Gompel N, Ignell R, Grunwald Kadow IC (2016). Ionotropic chemosensory receptors mediate the taste and smell of polyamines. PLoS Biology 14:e1002454. doi:10.1371
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  • Hussain A*, Üçpunar HK*, Zhang M, Loschek LF, Grunwald Kadow IC (2016).
    Neuropeptides modulate female chemosensory processing upon mating in Drosophila.
    PLoS Biology 14:e1002455. doi: 10.1371
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2015

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    A higher brain circuit for immediate integration of conflicting sensory information in Drosophila.
    Current Biology PMID: 26299514, doi: 10.1016/j.cub.2015.07.015
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  • Organisti C, Hein I, Grunwald Kadow IC*, Suzuki T* (2015).
    Flamingo, a seven-pass transmembrane cadherin, cooperates with Netrin/Frazzled in Drosophila midline pathfinding.
    Genes to Cells 20:50-67. doi: 10.1111/gtc.12202. Epub 2014 Nov 30
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2014

  • Siju KP*, Bräcker LB*, Grunwald Kadow IC (2014).
    Neural mechanisms of context-dependent modification of CO2 avoidance behavior in fruit flies.
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2013

  • Hartl M, Grunwald-Kadow IC (2013).
    New roles for ‘old’ microRNAs in nervous system function and disease.
    Front Mol Neurosci doi: 10.3389/fnmol.2013.00051
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  • Bräcker LB*, Siju KP*, Varela N, Zhang M, Aso Y, Vasconcelos ML, Grunwald Kadow IC (2013).
    Essential role of the mushroom body in context-dependent CO₂avoidance in Drososphila.
    Current Biololgy 23(13):1228-34. doi: 10.1016/j.cub.2013.05.029. Epub 2013 Jun 13 * equal contribution
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  • Hein I, Suzuki T, Grunwald Kadow IC (2013).
    Gogo receptor contributes to retinotopic map formation and prevents R1- photoreceptor axon bundling.
    PLoS One 8(6):e66868. doi: 10.1371/journal.pone.0066868
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2012

  • Stephan D, Sanchez-Soriano N, Loschek LF, Gerhards R, Gutmann S, Storchova Z, Prokop A and Grunwald Kadow IC (2012).
    Drosophila Psidin regulates olfactory neuron number and axon targeting through two distinct molecular mechanisms.
    Journal of Neuroscience 32(46):16080-94
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  • Otranto D, Cantacessi C, Lia RP, Grunwald Kadow IC, Siju KP, Dantas-Torres F, Máca J (2012).
    First laboratory Culture of Phortica variegata (Diptera, Steganinae), the Thelazia callipaeda Vector.
    Journal of Vector Ecology 37(2): 458-61
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2011

  • Hartl M, Loschek LF, Stephan D, Siju KP, Knappmeyer C, Grunwald Kadow IC (2011).
    A New Prospero and microRNA-279 Pathway Restricts CO2 Receptor Neuron Formation.
    Journal of Neuroscience 31(44): 15660-73
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2008

  • Cayirlioglu P*, Grunwald Kadow I*, Zhan X, Okamura K, Gunning D, Lai EC, Zipursky SL (2008).
    Hybrid Neurons in a microRNA mutant are putative evolutionary intermediates in insect CO2 sensory systems.
    Science 319: 1256-1260 * equal contribution
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2007

  • Jones WD, Cayirlioglu P, Grunwald Kadow I, Vosshall LB (2007).
    Two chemosensory receptors together mediate carbon dioxide detection in Drosophila.
    Nature 445: 86-90
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2001-2004

  • Grunwald IC*, Korte M*, Adelmann G, Plueck A, Kullander K, Adams RH, Frotscher M, Bonhoeffer T, Klein R (2004).
    Hippocampal plasticity requires postsynaptic ephrinBs.
    Nature Neuroscience 7: 33-40 * equal contribution
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  • Zorner B, Wolfer DP, Brandis D, Kretz O, Zacher C, Madani R, Grunwald I, Lipp HP, Klein R, Henn FA, Gass P (2003).
    Forebrain-specific trkB-receptor knockout mice: behaviorally more hyperactive than "depressive".
    Biol Psychiatry 54: 972-982 
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  • Grunwald IC, Klein R (2002).
    Axon guidance: receptor complexes and signaling mechanisms.
    Current Opinion Neurobiology 12: 250-259
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  • Grunwald IC*, Korte M*, Wolfer D, Wilkinson GA, Unsicker K, Lipp HP, Bonhoeffer T, Klein R (2001)
    Kinase-independent requirement of EphB2 receptors in hippocampal synaptic plasticity.
    Neuron 32: 1027-1040 * equal contribution
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Reviews

  • Siju KP, De Backer JF, Grunwald Kadow IC. Dopamine modulation of sensory processing and adaptive behavior in flies, Cell and Tissue Research, Special Issue on Olfactory Coding and Circuitries, in press.

  • Grunwald Kadow, IC (2018). State-dependent plasticity of innate behavior in fruit flies. Current Opinion in Neurobiology Volume 54, online [link]

  • Sayın, S*, Boehm, AC*, Kobler, J*, De Backer, JF, and Grunwald Kadow, IC (2018).
    Internal state dependent odor processing and perception - the role of neuromodulation in the fly olfactory system.
    Frontiers of Cellular Neuroscience, in press. * equal contribution [link]

  • Gaspar Jekely, Sarah Melzer, Isabel Beets, Ilona C. Grunwald Kadow, Joris Koene, Sara Haddad, and Lindy Holden-Dye.
    The long and the short of it: A perspective on peptidergic regulation of circuits and behaviour.
    Journal of Experimental Biology  2018  221: jeb166710 doi: 10.1242/jeb.166710  Published 8 February 2018 [download]

  • Siju KP, Bräcker LB, Grunwald Kadow IC (2014).
    Neural mechanisms of context-dependent modification of CO2 avoidance behavior in fruit flies.
    Fly 8:68-74. doi: 10.4161/fly.28000 [download]

  • Hartl M, Grunwald-Kadow IC (2013).
    New roles for ‘old’ microRNAs in nervous system function and disease.
    Frontiers in Molecular Neuroscience doi: 10.3389/fnmol.2013.00051
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  • Grunwald IC, Klein R (2002).
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    Current Opinion Neurobiology 12: 250-259
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