Proteostase in alternden und diabetischen Kardiomyozyten
Dieses Forschungsthema konzentriert sich auf die Untersuchung der Proteostase (das Gleichgewicht zwischen Protein-Auf- und Abbau) in alternden oder metabolisch belasteten Herzmuskelzellen (Kardiomyozyten). Im Zentrum unserer Untersuchungen zur Proteolyse stehen die beiden zellulären Proteinabbausysteme: das proteasomale und das Autophagie-lysosomale System während der Alterung sowie unter kardiovaskulärem und/oder metabolischem Stress. Aber auch metabolische Prozesse in den Kardiomyozyten, wie die Substratverwertung und die mitochondriale Atmung der Zellen, werden von uns untersucht.
Die Rolle des Alterns in der Entwicklung metabolischer Dysfunktionen
Bei diesem Forschungsthema untersuchen wir, wie der Alterungsprozess und die damit einhergehenden zellulären Veränderungen die Entwicklung metabolischer Dysfunktionen beeinflussen. Wir fokussieren uns dabei auf den Redox-Status, die Proteostase, sowie den Einfluss zellulärer Seneszenz auf die Funktion alternder pankreatischer Betazellen, die Veränderungen in alterndem weißen Fettgewebe sowie die Auswirkungen von hyperkalorischen Diäten auf den Stoffwechsel. Da der Alterungsprozess den Stoffwechsel in zahlreichen Geweben beeinflusst, können dabei so genannte advanced glycation end products (AGEs) entstehen. 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.
Proteostase und Redox-abhängige Biomarker der Ernährung und Alterung
In diesem Forschungsschwerpunkt konzentrieren wir uns zum Einen darauf, geeignete Biomarker zu identifizieren, welche den Ernährungsstatus, den Redox-Status, das biologische Alter, sowie physiologische und pathologische Prozesse im Menschen anzeigen, zum Anderen untersuchen wir potentiell auftretende Zusammenhänge dieser Biomarker und die zugrundeliegenden Prozesse. Neben diesen minimal-invasiven Studien werden von uns auch mechanistische Biomarker verschiedener Gewebe in Biopsien analysiert. Die hierbei untersuchten Biomarker stehen in engem Zusammenhang mit der Proteinmodifikation, der Redox-Regulation sowie dem proteasomalen und dem Autophagie-lysosomalen System.