Die Nachwuchsgruppe von Dr. Ivana Mižik „Lunge-Mikrobiota Interaktionen in Entwicklung, Gesundheit und Krankheit“ beschäftigt sich mit der pränatalen und frühen postnatalen Lungenentwicklung, frühgeburtsbedingten Lungenerkrankungen und der Rolle der Mikrobiota in diesen Prozessen.
Die Bronchopulmonale Dysplasie (BPD) zählt zu den häufigsten und schwerwiegendsten Komplikationen der Frühgeburt und ist die häufigste chronische Lungenerkrankung bei Neugeborenen in Industrieländern. Obwohl die Sterblichkeitsrate von Frühgeborenen in den letzten 50 Jahren stark gesunken ist, bleibt die BPD eine der Hauptursachen für Morbidität und Mortalität auf Neugeborenen-Intensivstationen und ist eine der häufigsten Todesursachen bei Kindern unter fünf Jahren. Die BPD ist eine heterogene Erkrankung mit multifaktoriellem Ursprung, deren Schweregrad stark mit dem Grad der Frühgeburt, prä- und postnatalen Entzündungen, invasiven Beatmungsstrategien und der Exposition gegenüber erhöhten Sauerstoffkonzentrationen assoziiert ist. Die Lunge von BPD-Patienten ist im Allgemeinen durch Alveolarhypoplasie, dysmorphe Lungengefäße und eine beeinträchtigte Immunentwicklung gekennzeichnet. Dies führt zu wiederkehrenden Atemwegsinfektionen im Säuglingsalter und darüber hinaus. Die zugrunde liegenden Zell- und Signalwege sind noch nicht gut verstanden, und es fehlen wirksame reparative Therapien. In unserer Forschung streben wir danach, die wichtigsten pathologischen Veränderungen in der Zelllandschaft zu identifizieren, die zu einer Unterbrechung der Lungenentwicklung führen, sowie die Rolle von Umweltfaktoren wie der Mikrobiota in diesen Prozessen.
Die Arbeit in der AG MIZIK verfolgt folgende Forschungsthemen:
- Verständnis der späten pränatalen und frühen postnatalen pulmonalen Zelllandschaft. Dieses Projekt konzentriert sich auf das Verständnis der Zelllandschaft sowie der Dynamik der Genexpression und Proteinzusammensetzung in der späten pränatalen und frühen postnatalen menschlichen Lunge. Die Ergebnisse dieser Studie werden einen wichtigen Bezugspunkt für Studien zu frühen postnatalen Lungenerkrankungen und Frühgeborenenerkrankungen darstellen, deren zugrunde liegende Pathogenese noch unbekannt ist.
- Untersuchung der Rolle verschiedener Epithelsubpopulationen für die normale postnatale Lungenentwicklung und BPD. Das aktuelle Projekt konzentriert sich auf die Identifizierung der kausalen Rolle ausgewählter Subpopulationen distaler Lungenepithelpopulationen während der normalen postnatalen Lungenentwicklung sowie ihrer spezifischen Rolle bei der Entstehung von BPD.
- Die Rolle aktivierter Lungenmakrophagen in der Pathogenese von BPD. Dieses Projekt untersucht das Verhalten ausgewählter Makrophagensubpopulationen und ihre Interaktionen mit anderen Zellpopulationen während der normalen postnatalen Lungenentwicklung sowie ihre spezifische Rolle bei der Pathogenese von BPD.
- Die Rolle von Mikrobiota und Mikrobiom bei der normalen postnatalen Lungenentwicklung und bei der Pathogenese von BPD. Das aktuelle Projekt konzentriert sich auf das Verständnis der Heterogenität des Lungenmikrobioms bei BPD-Patienten und dessen Einfluss auf den Krankheitsverlauf, insbesondere auf die Entzündungsreaktion, die interzelluläre Kommunikation und die Immunzellprimierung.
- Das Verständnis der verschiedenen Phänotypen und Endotypen von BPD. Ziel dieser vergleichenden Studie ist es, die zugrundeliegenden Pathomechanismen der einzelnen BPD-Phänotypen und -Endotypen auf zellulärer und transkriptomischer Ebene zu identifizieren. Dies ermöglicht die Auswahl der am besten geeigneten In-vitro- und In-vivo-Modelle, die die einzelnen Phänotypen nachahmen, und verbessert so die Übertragung von Tiermodellen auf klinische Studien.
- DZL
- DFG (531878612: Die Rolle von Itgam + Lungenmakrophagen bei der Pathogenese und den Langzeitwirkungen der Bronchopulmonalen Dysplasie.)
Ariani Syafitri Rahadian | PhD Student | |||
Sara D’Agostino | PhD Student | |||
Ümran Turan | PhD Student | |||
Renesme L, Lesage F, Cook DP, Achutan A., Zhong S, Hänninen SM, Carpén O, Mižik I*, Thébaud B*.A human single-nuclei atlas reveals novel cell states during the pseudoglandular-to-canalicular transition. Am J Respir Cell Mol BIol, 2025. Doi: 10.1165/rcmb.2024-0244OC
C. Cyr-Depauw, I. Mižik, D.P. Cook, F. Lesage, A Vadivel, L. Renesme, Y. Deng, S. Zhong, Pauline Bardin, L. Xu, M. A. Möbius, J. Marzahn, D. Freund, D. J. Stewart, B. C. Vanderhyden, M. Rüdiger, B. Thébaud. Single-Cell RNA Sequencing to Guide Autologous Preterm Cord Mesenchymal Stromal Cell-Therapy. Am J Respir Crit Care Med, 2025; 211(3):391-406. doi: 10.1164/rccm.202403-0569OC.PMID: 39586004
C. Cyr-Depauw, D.P. Cook, I. Mižik, F. Lesage, A Vadivel, L. Renesme, Y. Deng, S. Zhong, Pauline Bardin, L. Xu, M. A. Möbius, J. Marzahn, D. Freund, D. J. Stewart, B. C. Vanderhyden, M. Rüdiger, B. Thébaud. Single-Cell RNA Sequencing Reveals Repair Features of Human Umbilical Cord Mesenchymal Stromal Cells. Am J Respir Crit Care Med, 2024; 210(6):814-827. doi: 10.1164/rccm.202310-1975OC.PMID: 38564376
Mižíková I, Lesage F, Cyr-Depauw C, Cook DP, Hurskainen M, Hänninen SM, Vadivel A, Bardin P, Zhong S, Carpén O, Vanderhyden B, Thébaud B. Single-cell RNA sequencing-based characterization of resident lung mesenchymal stromal cells in bronchopulmonary dysplasia. Stem Cells
, 2022; 40(5):479-492. doi.org/10.1093/stmcls/sxab023
Mižíková I, Thébaud B. Looking at the developing lung in single-cell resolution. Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol
, 2021; 320: L680–L687. doi.org/10.1152/ajplung.00385.2020
Mižíková I.*, Hurskainen M.*, Cook D.P, Andersson N., Cyr-Depauw C., Lesage F., Helle E., Renesme L., Jankov R.P., Heikinheimo M., Vanderhyden B.C., Thébaud B. Single cell transcriptomic analysis of murine lung development on hyperoxia-induced damage. Nat Commun,
2021; 12(1):1565. doi.org/10.1038/s41467-021-21865-2
Mižíková I, Pfeffer T, Nardiello C, Surate Solaligue DE, Steenbock H, Tatsukawa H, Silva DM, Vadász I, Herold S, Pease RJ, Iismaa SE, Hitomi K, Seeger W, Brinckman J, Morty RE. Targeting transglutaminase 2 during aberrant alveolarization partially restores extracellular matrix structure but not alveolar architecture in developing lungs. FEBS J
; 2018. 285(16):3056-3076. doi.org/10.1111/febs.14596
Hönig J, Mižíková I,Nardiello C, Surate Solaligue DE, Daume MJ, Vadász I, Mayer K, Herold S, Günter S, Seeger W, Morty RE. Transmission of microRNA antimiRs to Mouse Offspring via the Maternal-Placental-Fetal Unit. RNA
, 2018. 24(6):865-879. doi.org 10.1261/rna.063206.117
Mižíková I, Palumbo F, Tábi T, Herold S, Vadász I, Mayer K, Seeger W, Morty RE. Perturbations to lysyl oxidase expression broadly influence the transcriptome of lung fibroblasts. Physiological Genomics
. 2017. 49(8): p. 416-429. doi.org/10.1152/physiolgenomics.00026.2017
Nardiello C, Mižíková I, Silva DM, Ruiz-Camp J, Mayer K, Vadász I, Herold S, Seeger W, Morty RE. Standardisation of oxygen exposure in the development of mouse models for bronchopulmonary dysplasia. Dis Model Mech
; 2017. 10(2): p. 185-196. doi.org/10.1242/dmm.027086
Mižíková, I and RE Morty. The Extracellular Matrix in Bronchopulmonary Dysplasia: Target and Source. Front Med
(Lausanne), 2015. 2: p. 91. doi.org/10.3389/fmed.2015.00091
Mižíková I, Ruiz-Camp J, Madurga A, Vadász I, Herold S, Mayer K, Seeger W, Morty RE. Collagen and elastin cross-linking is altered during aberrant late lung development associated with hyperoxia. Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol
, 2015. 308(11): p. L1145- 1158. doi.org/10.1152/ajplung.00039.2015
Nave, AH, Mižíková, I, Niess G, Steenbock H, Reichenberger F, Talavera ML, Veit F, Herold S, Mayer K, Vadász I, Weissmann N, Seeger W, Brinckmann J, Morty RE. Lysyl oxidases play a causal role in vascular remodeling in clinical and experimental pulmonary arterial hypertension. Arterioscler Thromb Vasc Biol
, 2014. 34(7): p. 1446-58. doi.org 10.1161/ATVBAHA.114.30353