Proteostase in alternden und diabetischen Kardiomyozyten

Ansprechpartnerin: Dr. Christiane Ott

Förderer: DZHK, DFG, MWFK

Unser Forschungsteam untersucht die Proteostase, also das Gleichgewicht zwischen Proteinsynthese (Proteinaufbau) und geregelter Proteolyse (Proteinabbau), in alternden oder metabolisch belasteten Kardiomyozyten (Herzmuskelzellen). Vermutlich ist die Proteostase in alternden Kardiomyozyten durch eine verminderte Proteolyse gestört. Diese Veränderungen könnte wesentlich zu zellulären Fehlfunktionen und letztendlich zum Organversagen beitragen.

In früheren Untersuchungen zu alters- und redox-bedingten Veränderungen der Proteostase in zellulären Modellsystemen, wie Fibroblasten, Hepatozyten, Astrozyten und verschiedenen Zelllinien, konnten wir bereits einen alters- und krankheitsassoziierten Abfall der Proteolyse nachweisen.

Mit neuen, innovativen Versuchsansätzen testen wir derzeit den Einfluss von Proteinaggregaten und eingeschränkter Proteolyse auf die Funktionalität von Kardiomyozyten aus verschiedenen metabolischen Modellen. Dabei interessieren uns besonders Veränderungen des Blutzuckerspiegels, Blutdrucks sowie des Körper- und Herzfettanteils. Dafür nutzen wir von uns entwickelte Methoden zur Isolation von gealterten und metabolisch belasteten Kardiomyozyten sowie neue Ansätze zur Auswertung ihrer Kontraktilität.

Im Zentrum unserer Untersuchungen stehen zwei zelluläre Proteinabbausysteme, die wir während der Alterung sowie unter kardiovaskulärem bzw. metabolischem Stress erforschen wollen: das proteasomale und das Autophagie-lysosomale System. Wir untersuchen aber auch metabolische Prozesse in den Kardiomyozyten, wie die Substratverwertung und die mitochondriale Atmung der Zellen. Dabei interessieren uns besonders die Veränderungen im diabetischen Herzen. Außerdem möchten wir herausfinden, ob und in welchem Ausmaß ernährungsphysiologisch relevante Substanzen die Proteolyse stimulieren können.