Unsere AG untersucht die molekularen und zellulären Mechanismen, die die elektrische Aktivität des Herzens steuern. Dabei liegt der Fokus insbesondere auf Ionenkanäle. Diese Kanäle sind entscheidend für die Entstehung und Regulation kardialer Aktionspotentiale. Fehlfunktionen von Ionenkanälen führen häufig zu Herzrhythmusstörungen, Kardiomyopathien und Herzinsuffizienz. Durch die Kombination von Stammzellbiologie, molekularer Kardiologie und modernen elektrophysiologischen Methoden erforscht unsere AG, wie Herzmuskelzellen unter gesunden und krankhaften Bedingungen funktionieren.

Ein zentraler Ansatz unserer Forschung ist die Nutzung pluripotenter Stammzell-abgeleiteter Kardiomyozyten (ES/iPS-Zellen) als menschliche Modelle für die Herzentwicklung, Krankheitsmechanismen und therapeutische Ansätze. Diese Systeme ermöglichen es, molekulare Prozesse mit klinisch relevanten Phänotypen zu verknüpfen und bieten eine leistungsfähige Plattform für translationale Forschung.

Die Arbeit unserer AG konzentriert sich auf mehrere Schwerpunkte:

• Kardiale Modelle entwickeln: Generierung und Reifung von ES/iPS-Zell-abgeleiteten Kardiomyozyten und Herzgewebeschnitten für regenerative und translationale Anwendungen.

• Ionenkanalregulation aufklären: Untersuchung der Steuerung von Expression, Transport und Funktion von Ionenkanälen.

• Herzentwicklung verstehen: Erforschung, wie Ionenkanäle und Signalwege Kardiomyogenese und Zellschicksal bestimmen.

• Krankheitsmodellierung und Wirkstoffentwicklung: Nutzung patienten- und Mutations-spezifischer Modelle zur Untersuchung angeborener Herzkrankheiten und gezieltem Wirkstoffscreening.

• Integration transplantierter Kardiomyozyten: Analyse der elektrischen und funktionellen Integration transplantierter Zellen und ihrer Reaktion auf Medikamente.

• Natürliche Wirkstoffe entdecken: Identifizierung bioaktiver Moleküle aus Heilpflanzen mit Hilfe Stammzell-basierter kardialer Modelle.

Mit diesen integrativen Ansätzen strebt unsere AG an, das Verständnis der kardialen Elektrophysiologie zu vertiefen und die Entwicklung innovativer Therapien für Herz-Kreislauf-Erkrankungen zu fördern.

Mitarbeiter*innen

Anrede Titel      Name            Telefon Email                                          

Herr PD. Dr.      F. Nguemo      6940    filo.nguemo@uni-koeln.de            

Frau                 A. Köster       7373     annette.koester@uk-koeln.de             

Frau                 S. Rohani      7373      srohani1@uni-koeln.de

Frau                 S. Kumar       6966     s_kumar@gmx.de           

Frau                 V. Dziuba       6966     victoria@drdziuba.de

Herr                 B. Can           6966     bcan5@smail.uni-koeln.de

Gastwissenschaftler

Herr                  J. Tiokeng     6966     asahafouotiokengjunior@gmail.com                                         

Forschung

Unsere AG untersucht die molekularen und zellulären Mechanismen, die die elektrische Aktivität des Herzens steuern. Dabei liegt der Fokus insbesondere auf Ionenkanäle. Diese Kanäle sind entscheidend für die Entstehung und Regulation kardialer Aktionspotentiale. Fehlfunktionen von Ionenkanälen führen häufig zu Herzrhythmusstörungen, Kardiomyopathien und Herzinsuffizienz. Durch die Kombination von Stammzellbiologie, molekularer Kardiologie und modernen elektrophysiologischen Methoden erforscht unsere AG, wie Herzmuskelzellen unter gesunden und krankhaften Bedingungen funktionieren.

Ein zentraler Ansatz unserer Forschung ist die Nutzung pluripotenter Stammzell-abgeleiteter Kardiomyozyten (ES/iPS-Zellen) als menschliche Modelle für die Herzentwicklung, Krankheitsmechanismen und therapeutische Ansätze. Diese Systeme ermöglichen es, molekulare Prozesse mit klinisch relevanten Phänotypen zu verknüpfen und bieten eine leistungsfähige Plattform für translationale Forschung.

Die Arbeit unserer AG konzentriert sich auf mehrere Schwerpunkte:

Ø Kardiale Modelle entwickeln: Generierung und Reifung von ES/iPS-Zell-abgeleiteten Kardiomyozyten und Herzgewebeschnitten für regenerative und translationale Anwendungen.

Ø   Ionenkanalregulation aufklären: Untersuchung der Steuerung von Expression, Transport und Funktion von Ionenkanälen.

Ø  Herzentwicklung verstehen: Erforschung, wie Ionenkanäle und Signalwege Kardiomyogenese und Zellschicksal bestimmen.

Ø  Krankheitsmodellierung und Wirkstoffentwicklung: Nutzung patienten- und Mutations-spezifischer Modelle zur Untersuchung angeborener Herzkrankheiten und gezieltem Wirkstoffscreening.

Ø  Integration transplantierter Kardiomyozyten: Analyse der elektrischen und funktionellen Integration transplantierter Zellen und ihrer Reaktion auf Medikamente.

Ø  Natürliche Wirkstoffe entdecken: Identifizierung bioaktiver Moleküle aus Heilpflanzen mit Hilfe Stammzell-basierter kardialer Modelle.

Mit diesen integrativen Ansätzen strebt unsere AG an, das Verständnis der kardialen Elektrophysiologie zu vertiefen und die Entwicklung innovativer Therapien für Herz-Kreislauf-Erkrankungen zu fördern.

 Publikationen

1. Saheera Kumar; Michelle Vanessa Kamga Kapchoup; Hai Zhang; Sureshkumar Perumal Srinivasan; Adeline Kaptue Wuyt; Jude Tsafack Zefack; Jürgen Hescheler; Filomain Nguemo. Deciphering the Cellular Effects of Strontium Chloride and Potassium Carbonate on Induced Pluripotent Stem Cells and Their Derivative Cardiomyocytes. Pharmaceuticals 2026-02-25. DOI: 10.3390/ph19030362

2. Nguemo F, Zhang H, Koester A, Rohani S, Perumal Srinivasan S, Hescheler J. A Nanoformulation of Ubiquinol and Selenium Promotes Proliferation of Human Induced Pluripotent Stem Cells. Antioxidants (Basel). 2025 Sep 10;14(9):1100. doi: 10.3390/antiox14091100. PMID: 41009005

3. Kamga Kapchoup MV, Hescheler J, Nguemo F. In vitro effect of hydroxychloroquine on pluripotent stem cells and their cardiomyocytes derivatives. Front Pharmacol. 2023 Jul 12;14:1128382. doi: 10.3389/fphar.2023.1128382. PMID: 37502208; PMCID: PMC10369049.

4. Kamga MVK, Reppel M, Hescheler J, Nguemo F. Modeling genetic cardiac channelopathies using induced pluripotent stem cells - Status quo from an electrophysiological perspective. Biochem Pharmacol. 2021 Oct;192:114746. doi: 10.1016/j.bcp.2021.114746. Epub 2021 Aug 27. PMID: 34461117.

5. Nembo EN, Hescheler J, Nguemo F. Stem cells in natural product and medicinal plant drug discovery-An overview of new screening approaches. Biomed Pharmacother. 2020 Nov;131:110730. doi: 10.1016/j.biopha.2020.110730. Epub 2020 Sep 10. PMID: 32920519.

6. Nguemo F; Fleischmann BK; Gupta MK; Sarić T; Malan D; Liang H; Pfannkuche K; Bloch W; Schunkert H; Hescheler J et al. The L-type Ca2+ channels blocker nifedipine represses mesodermal fate determination in murine embryonic stem cells. PloS one 2013-01. DOI: 10.1371/journal.pone.0053407 PMID: 23320083. PMC: PMC3539992.

7. Brandenburger M; Wenzel J; Bogdan R; Richardt D; Nguemo F; Reppel M; Hescheler J; Terlau H; Dendorfer A. Organotypic slice culture from human adult ventricular myocardium. Cardiovascular research 2011-10. DOI: 10.1093/cvr/cvr259. PMID: 21972180

8. Mauritz C; Schwanke K; Reppel M; Neef S; Katsirntaki K; Maier LS; Nguemo F; Menke S; Haustein M; Hescheler J et al. Generation of functional murine cardiac myocytes from induced pluripotent stem cells. Circulation 2008-07. DOI: 10.1161/circulationaha.108.778795. PMID: 18625890