Rijeka / Würzburg. Die Heilung des Herzens nach einem Infarkt ist kein passiver Prozess. Sie wird vom Immunsystem orchestriert. In den ersten Tagen beseitigen Entzündungszellen das abgestorbene Gewebe. Anschließend muss die Entzündung rechtzeitig abklingen, damit eine feste und stabile Narbe aufgebaut werden kann. Ist die Entzündung zu stark oder hält sie zu lange an, kann sich die Schädigung ausweiten und das Herz ungünstig umgebaut werden.

Das Ergebnis eines Infarkts hängt daher nicht nur davon ab, wie viel Herzmuskel verloren gegangen ist. Es wird auch vom individuellen Immunsystem beeinflusst. Genau diese kardio-immunen Schnittstellen untersucht der Sonderforschungsbereich SFB 1525 des Universitätsklinikums Würzburg (UKW). Im Mittelpunkt stehen die Fragen, inwiefern das Immunsystem Herzkrankheiten beeinflusst und ob sich Wechselwirkungen therapeutisch nutzen lassen. 

Veröffentlichung in Circulation Research

Ein Fokus liegt dabei auf Infektionen, die ein Mensch im Laufe des Lebens hatte und die das Immunsystem prägen, wie etwa das Zytomegalievirus (CMV). In einer kürzlich im Fachjournal Circulation Research veröffentlichten Studie fand eine Forschungsgruppe des SFB 1525 gemeinsam mit Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern der Universität von Rijeka (Kroatien) heraus, dass eine Infektion mit dem weit verbreiteten Virus die Immunreaktion verändern und dadurch die Erholung des Herzens nach einem Infarkt erheblich beeinträchtigen kann. 

Zytomegalievirus: ein unbemerkter Begleiter fürs Leben

Das Zytomegalievirus gehört zur Familie der Herpesviren, zu der auch die Viren gehören, die Lippenherpes, Windpocken oder das Pfeiffersche Drüsenfieber verursachen. Allen Herpesviren gemein ist, dass sie nach der Erstinfektion im Körper verbleiben und dort lebenslang in einem ruhenden Zustand, der sogenannten Latenz, überdauern können. Das Immunsystem muss das Virus daher ständig überwachen, was zu einer chronischen, unterschwelligen Entzündung im Körper führt. Eine Infektion mit dem Zytomegalievirus ist sehr häufig und verläuft bei gesunden Menschen meist unbemerkt. Viele Menschen wissen daher gar nicht, dass sie das Virus in sich tragen. 

Von der Maus zum Menschen

Da sich das murine Zytomegalievirus bei Mäusen ähnlich wie das humane Virus beim Menschen verhält, ist das Mausmodell ideal, um diese Infektionen genauer zu untersuchen. Hier kommen die Expertise des Zentrums für Proteomik in Rijeka und des Instituts für Systemimmunologie in Würzburg (WüSI) ins Spiel. Beide Einrichtungen sind international anerkannte Forschungszentren auf dem Gebiet der viralen Immunologie und erforschen den Einfluss von CMV-Infektionen auf das Immunsystem und die Gewebe. Auch im Würzburger SFB werden die Mechanismen analysiert, die mit altersbedingten Veränderungen des Immunsystems, der sogenannten Immunseneszenz, einhergehen und das Heilungspotenzial nach einem Herzinfarkt negativ beeinflussen. „Wir untersuchen, wie Infektionen mit häufigen Krankheitserregern wie CMV die sogenannte Immunoseneszenz beeinflussen und somit die Reparaturkapazität nach einem Herzinfarkt beeinträchtigen“, erläutert Prof. Dr. Gustavo Ramos, korrespondierender Autor der aktuellen Studie.

Gemeinsam konnten die Forschenden nachweisen, dass die Herzen latent infizierter Mäuse deutlich mehr Immunzellen enthalten und ihr Gewebe Anzeichen einer stillen, Entzündung auf molekularer Ebene aufweist. Dieser Zustand allein schädigt das Herz oder die allgemeine Gesundheit der Tiere jedoch nicht. Erleidet eine latent infizierte Maus jedoch einen Infarkt, verstärkt sich das Entzündungsmilieu und beeinträchtigt die Heilung, so dass sich die Herzfunktion nicht so gut wie bei nicht infizierten Mäusen erholen kann. 

Befund beim Menschen bestätigt

Tatsächlich fanden die Forschenden in zwei retrospektiv ausgewerteten Patientenkohorten aus Würzburg und Newcastle einen Zusammenhang zwischen CMV-spezifischen Zellen und Antikörpern einerseits und dem Krankheitsverlauf nach einem Myokardinfarkt andererseits. 

„Diese Ergebnisse zeigen zunächst eine Assoziation“, erklärt Prof. Dr. Stefan Frantz, Direktor der Medizinischen Klinik und Poliklinik I (Med I) am UKW und Sprecher des SFB 1525. „Ob und inwieweit eine stärkere Immunantwort auf CMV mit einer schlechteren Erholung der Herzfunktion einhergeht, müssen weitere prospektive klinische Studien klären. Unsere experimentelle Forschung liefert jedoch neue Einblicke in die Mechanismen, die hinter diesem klinischen Zusammenhang stehen könnten.“

Weitere gemeinsame Untersuchungen sollen nun klären, wie Virusinfektionen die Herzgesundheit beeinflussen und ob sich daraus neue Möglichkeiten für die Behandlung nach einem Herzinfarkt ergeben.

Aus Konkurrenz wird Kooperation

„Ich freue mich sehr, dass unsere Forschungsgruppen zueinander gefunden haben und wir unsere Kräfte so erfolgreich bündeln können“, sagt Gustavo Ramos, der Letztautor der Studie ist. 

Beide Gruppen, in Kroatien und Deutschland, waren nämlich zunächst unabhängig voneinander auf dieselbe wissenschaftliche Frage gestoßen. Während die Forschenden in Rijeka den Einfluss einer latenten CMV-Infektion auf das Herz untersuchten, beschäftigte sich die Würzburger Gruppe um Gustavo Ramos am Deutschen Zentrum für Herzinsuffizienz (DZHI) und Georg Gasteiger in der Würzburger Max-Planck-Forschungsgruppe für Systemimmunologie (WüSI) mit einer ähnlichen Fragestellung. Statt um die schnellste Publikation zu konkurrieren, beschlossen die Teams, ihre Expertise zu verbinden. 

Ramos und Gasteiger organisierten daraufhin im Sommer 2024 am Würzburger Institut für Systemimmunologie ein Mini-Symposium zu viralen Infektionen und Herzmuskelerkrankungen, auf dem die Forschenden ihre Forschungsideen zusammenführen und die gemeinsame Arbeit weiterentwickeln konnten. 

So teilen sich denn auch Eleni Dapergola (WüSi), Marko Šustić (Universität Rijeka) und DiyaaElDin Ashour (DZHI, Med I) die Erstautorenschaft der Publikation. Geleitet wurde die Arbeit von Gustavo Campos Ramos (DZHI, MED I) und Georg Gasteiger (WüSI) sowie Ilija Brizić in Rijeka. Maßgeblich an der Studie beteiligt waren zudem Ioakim Spyridopoulos mit seinem Forschungsteam aus Newcastle sowie Arbeitsgruppen aus Paris und Graz. 

Drei Posterpreise zu CMV und Myokarderkrankungen bei der III. Cardioimmunology Conference

„Der Zusammenhang zwischen CMV und Erkrankungen des Herzmuskels entwickelt sich derzeit zu einem wichtigen Thema an der Schnittstelle von Kardiologie und Immunologie“, sagt Prof. Dr. Georg Gasteiger. Der Direktor des Würzburger Instituts für Systemimmunologie verweist auf drei Posterpreise, die gerade in diesem Themenfeld bei der III. Cardioimmunology Conference verliehen wurden. Die Konferenz fand vom 30. September bis zum 2. Oktober in der Nähe von Madrid statt. Eleni Dapergola, Doktorandin am WüSI, erhielt einen Posterpreis für die in Circulation Research veröffentlichte Publikation. Marko Šustić wurde für ein Poster ausgezeichnet, das an diese Studie anknüpfte. Einen weiteren Posterpreis erhielt Alexandra Cirnu, Doktorandin in der Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Brenda Gerull am DZHI. Im Rahmen des SFB-Projekt A4 untersuchte Cirnu mögliche Zusammenhänge zwischen CMV und genetisch bedingten Kardiomyopathien. Die Ergebnisse wurden kürzlich als Preprint veröffentlicht (https://doi.org/10.64898/2025.12.11.693827) und werden derzeit wissenschaftlich begutachtet.

Publikation: Dapergola E, Šustić M, Ashour D, Melika ET, Cokarić Brdovčak M, Materljan Franki J, Golemac M, Lisnić B, Bellulovich E, Boivin-Jahns V, Krammer T, Le Gouge K, Rech L, Stangl V, Kashofer K, Rainer PP, Jahns R, Mariotti-Ferrandiz E, Marwan H, Terekhov M, Keshtkar M, Saliba AE, Cochain C, Arampatzi P, Srivastava M, Plein S, Ekinci Y, Spyridopoulos I, Jonjić S, Hofmann U, Frantz S, Brizić I, Gasteiger G, Campos Ramos G. Cytomegalovirus Latency Fuels Inflammation Following Myocardial Infarction. Circ Res. 2026 Sep 14. https://doi.org/10.1161/CIRCRESAHA.125.327799

Würzburg. Die interdisziplinäre Zusammenarbeit ist eine der herausragenden Stärken der Universitätsmedizin Würzburg. Auf dem Campus arbeiten die unterschiedlichsten Bereiche zusammen, um die Vorbeugung, Diagnose und Behandlung verschiedener Erkrankungen zu verbessern. Bestes Beispiel hierfür ist der Sonderforschungsbereich (SFB 1525) „Kardio-immune-Schnittstellen“, auf englisch Cardioimmune Interfaces. 

In dem seit Ende 2022 von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) geförderten Sonderforschungsbereich (SFB) untersuchen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus den Bereichen Kardiologie, Immunologie, RNA-Biologie, Bioinformatik, Bildgebung, Nuklearmedizin und Pharmazie gemeinsam auf dem Würzburger Campus die Entzündungsreaktionen und immunologischen Prozesse, die bei verschiedenen Herzmuskelerkrankungen ausgelöst werden. 

Weltweit einzigartiger Forschungsverbund

„Wir bringen Expertinnen und Experten zu fokussierten aber wichtigen Thema zusammen, die vorher noch nie zusammengearbeitet haben. Damit ist es uns in Würzburg gelungen, ein weltweit einzigartiges Zentrum zu etablieren“, sagt Prof. Dr. med. Stefan Frantz, Direktor der Medizinischen Klinik I des UKW und Sprecher des SFB. Die außergewöhnliche Dynamik und die enge Verzahnung der einzelnen Projekte von der Grundlagenforschung bis zur klinischen Anwendung haben die Gutachterinnen und Gutachter überzeugt: Die DFG hat nun die zweite Förderperiode bewilligt. In den kommenden vier Jahren erhält der SFB weitere zwölf Millionen Euro. 

Entzündungsreaktionen als Schlüsselmechanismus

Entzündungsreaktionen und immunologische Prozesse sind bei vielen Herzerkrankungen entscheidend beteiligt – mit sowohl schützenden als auch schädlichen Effekten. Nach einem Herzinfarkt unterstützt die Immunaktivierung zunächst die Heilung, kann bei anhaltender Reaktion jedoch die Herzfunktion beeinträchtigen. Auch bei chronischen Durchblutungsstörungen und Herzschwäche spielt das Immunsystem eine zentrale Rolle. Die zugrunde liegenden Mechanismen sind jedoch noch nicht vollständig verstanden. „Erst wenn wir diese Mechanismen verstehen, können wir sie gezielt therapeutisch nutzen“, sagt Stefan Frantz.

In der ersten Förderperiode des SFB konzentrierten sich die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler zunächst auf vier Fragestellungen. Finden wir neue mechanistische Wege, wie anhaltende Immunreaktionen und Entzündungen eine schlechte Herzfunktion beeinflussen können? Können wir nicht invasiv mit Bildgebung herausfinden, ob eine erhöhte Entzündungsreaktion vorliegt? Wie gelingt die Translation, also wie können wir die Ideen aus der Grundlagenforschung in die Klinik bringen? Und schließlich: Wie bilden wir Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus, die sowohl die Entzündung als auch die Kardiologie beherrschen?

Interaktionen zwischen Antigenen und Antikörpern sowie Antigenen und T-Zellen

„Mich persönlich fasziniert die Interaktionen zwischen Antigenen und Antikörpern sowie zwischen Antigenen und T-Zellen. Das heißt, wie unser Immunsystem mit seinen aktiven Abwehrzellen, den T-Zellen, und seinen Werkzeugen, den Antikörpern, auf körpereigene Schäden reagiert“, schildert Stefan Frantz. „Spannend finde ich auch, wie diese Prozesse durch Infektionen beeinflusst werden und welche Erkenntnisse moderne Bildgebungsverfahren liefern können. Damit lassen sich Prozesse im Körper untersuchen, die bisher kaum nachvollziehbar waren.“ 

Prof. Dr. med. Alma Zernecke-Madsen, stellvertretende Sprecherin des SFB und Leiterin des Instituts für Experimentelle Biomedizin II am UKW, ergänzt: „In unserem Verbund betrachten wir das Herz durch die Linse der Immunologie. Unser Ziel ist es, neue immunologische Mechanismen zu identifizieren und damit auch Ansätze für die Diagnose und die Immuntherapie der Herzschwäche zu finden.“ 

Internationale Aufmerksamkeit für die Würzburger Kardioimmunologie

Die Forschung und Verwaltung des SFB werden von den wissenschaftlichen Sekretären Prof. Dr. med. Ulrich Hofmann und Prof. Dr. rer. nat. Gustavo Ramos koordiniert. Für sie war ein Highlight der ersten Förderperiode die Ausrichtung des zweiten Kardioimmunologie-Kongresses im oberfränkischen Kloster Banz, der mit finanzieller Unterstützung der DFG durchgeführt wurde. Im Juni 2024 kamen 135 Teilnehmerinnen und Teilnehmer aus aller Welt nach Oberfranken, um sich drei Tage lang über die neueste Forschung an der Schnittstelle von Immunologie und Kardiologie auszutauschen, einen Überblick über die jüngsten Fortschritte bei der Steuerung therapeutischer Interventionen bei kardialen Entzündungen zu erhalten und sich zu vernetzen (siehe dazu die PM vom 9.7.2024).

Nachwuchs für ein neues Forschungsfeld

Um das Forschungsfeld bundesweit zu vernetzen, initiierte Gustavo Ramos im vergangenen Jahr in der Deutschen Gesellschaft für Kardiologie (DGK) die Arbeitsgruppe „Kardio-Immunologie“ (AG 46). Das nationale Netzwerk soll die Forschung an der Schnittstelle von Herzmedizin und Immunologie in Deutschland stärken. Ramos setzt sich zudem intensiv für den Nachwuchs ein. So initiierte er beispielsweise die inzwischen jedes Jahr stattfindende „Summer School Cardio-Immune Interfaces“, die von Studierenden organisiert wird und Doktorandinnen und Doktoranden aus der ganzen Welt anzieht. 

„Für den Fortschritt in der Kardioimmunologie brauchen wir Nachwuchswissenschaftlerinnen und Nachwuchswissenschaftler, die sowohl kardiologisch als auch immunologisch denken – nur so gelingt echte Translation und interdisziplinäre Zusammenarbeit“, erläutert Gustavo Ramos. Der Biologe hat seit Dezember 2023 eine von der DFG geförderte Heisenberg-Professur für Immunkardiologie inne. Nach erfolgreicher Evaluation wird diese 2029 in eine permanente Professur überführt (siehe dazu die PM vom 12.12.2023). 

Laut Stefan Frantz ist auch das eine Erfolgsgeschichte. Insgesamt erhielt jeder dritte der knapp 30 Wissenschaftler, die im SFB ein Projekt leiten, in der letzten Förderperiode eine Professur oder konnte am Standort gehalten werden. Zudem wurden rund 40 Promotionsstellen geschaffen. Auch die Zahl der Publikationen aus der ersten Förderperiode kann sich sehen lassen: Der SFB verzeichnete mehr als 200 Publikationen, davon wurde jede fünfte in einer Fachzeitschrift mit einem Impact Factor von über 20 veröffentlicht, gehört also zu weltweit herausragenden Publikationen. Darüber hinaus konnten zwei Patente angemeldet werden: eines für die Bildung und eines für eine CAR-T-Zelle.

Neue Projekte zur CAR-T-Zelle, Nanotechnologie und Spatial Transcriptomics

CAR-T-Zellen wurden ursprünglich für die Krebsbehandlung entwickelt und sind in der EU bislang nur zur Behandlung bestimmter hämatologischer Krebserkrankungen zugelassen. Würzburg hat sich international als bedeutender Forschungsstandort für CAR-T-Zelltherapien etabliert. Im Gegensatz zu klassischen Chemotherapien bekämpfen CAR-T-Zellen den Tumor nicht direkt mit einem Medikament, sondern sie verstärken das eigene Immunsystem gezielt. Deshalb wird diese Technologie inzwischen auch für andere Erkrankungen erforscht, jetzt zum Beispiel auch im Sonderforschungsbereich „Kardio-immune Schnittstellen“. In der zweiten Förderperiode sollen gemeinsam mit der Würzburger Hämatologie CAR-T-Zellen konstruiert werden, die sich positiv auf das Herz auswirken.

Ein weiteres neues Forschungsprojekt stammt aus dem Bereich der Pharmazie. In diesem werden nanoskalige Trägersysteme entwickelt, um Arzneistoffe bzw. bildgebende Komponenten gezielt an definierte Zielstrukturen zu transportieren. Ebenfalls neu ist ein Projekt im Bereich Spatial Transcriptomics, in dem Genexpressionsprofile einzelner Zellen direkt im Gewebekontext analysiert werden. Mithilfe selbst entwickelter Organoidmodelle können diese Prozesse funktionell untersucht werden.

Neue Wege für Diagnostik und Therapie

Alle bereits etablierten Forschungsprojekte werden zudem kontinuierlich vorangetrieben. „Schließlich ist der SFB auf die maximale Förderdauer von zwölf Jahren ausgelegt“, sagt Stefan Frantz und blickt mit Stolz und Freude auf das Konsortium: „Das Ganze hat sich strukturell wunderbar entwickelt. Der gesamte Standort ist engagiert. So kommen wir unserem Ziel, neue immunbasierte Diagnose- und Therapiewege im Bereich der Kardiovaskulärmedizin zu entwickeln, entschieden näher.“