Die Rolle des Alterns in der Entwicklung metabolischer Dysfunktionen

Ansprechpartnerin: Dr. Annika Höhn

Förderer: DZD, DFG

Unsere Gruppe möchte verstehen, wie der Alterungsprozess und die damit einhergehenden zellulären Veränderungen die Entwicklung metabolischer Dysfunktionen beeinflusst. Wir fokussieren uns dabei auf den Redox-Status, die Proteostase sowie den Einfluss zellulärer Seneszenz auf die Funktion von alternden pankreatischen Betazellen. Zudem untersuchen wir die altersabhängigen Veränderungen in weißen Fettgewebszellen sowie die Auswirkungen von z. B. hyperkalorischen Diäten auf den Stoffwechsel und den Entzündungsstatus in verschiedenen Modellsystemen. Dafür nutzen wir biochemische, immunhistochemische und molekularbiologische Untersuchungsmethoden.

Uns interessiert außerdem, wie sich akkumulierende Proteinaggregate auf die Funktionalität von Zellen auswirken. Hierbei fokussieren wir uns auf das amorphe, altersabhängige Proteinaggregat Lipofuscin, welches in postmitotischen Geweben, aber auch in Zellen mit geringer Teilungsrate, wie den pankreatischen Betazellen, vorkommt. Um in vivo in der Maus beobachtete altersassoziierte Veränderungen in Langerhans-Inseln und Betazellen zu verifizieren, nutzen wir verschiedene Zellkultur-Modelle. Des Weiteren erforschen wir die proteolytische Resistenz und Effekte von Lipofuscin auf den Stoffwechsel und seine Zusammensetzung unter verschiedenen metabolischen Bedingungen in unterschiedlichen Geweben. Damit wir unsere Forschungsergebnisse perspektivisch auf den Menschen übertragen können, untersuchen wir in diesem Zusammenhang auch humanes Lipofuscin.

Der Alterungsprozess beeinflusst den Stoffwechsel in zahlreichen Geweben, wie zum Beispiel in der Skelett- und Herzmuskulatur, im Fettgewebe sowie im Haut- und Damgewebe. Einige dieser Effekte werden durch modifizierte Proteine vermittelt, so genannte advanced glycation end products (AGEs). Um besser zu verstehen, welche Rolle AGE-modifizierte Proteine bei der Zellalterung dieser Gewebe spielen, suchen wir gezielt nach den molekularen Mechanismen, über die AGEs Stoffwechselwege und -prozesse beeinflussen. Die AGE-modifizierten Proteine lagern sich oft zu Proteinaggregaten zusammen. Einige Erkrankungen, darunter Typ-2-Diabetes, gehen mit einer verstärkten AGE-Bildung einher. Unser Ziel ist es, neue Erkenntnisse über die Rolle der AGE-Bildung in der Diabetes-Pathogenese zu gewinnen. Des Weiteren interessiert uns, wie die AGE-Modifizierung die Ernährung und den Nährwert von Proteinen beeinflusst.