abgeschlossene Projekte

COST CM1001 Action: Nichtenzymatische Proteinmodifikation

Finanzierung: EU – European Cooperation in the Field of Scientific and Technical Research und Chemistry and Molecular Sciences and Technologies

Die Komplexität des menschlichen Lebens entsteht aus ca. 20000 Genen, die durch verschiedene Mechanismen etwa 100000 Eiweiße hervorbringen. Durch posttranslationelle Modifikationen werden diese Proteine in mehr als 1,5 Millionen verschiedene Funktionseinheiten verwandelt. Diese Umwandlung ist entweder enzymatisch kontrolliert und reguliert oder erfolgt unspezifisch durch nicht-enzymatische Reaktionen. Diese unspezifischen Reaktionen und damit die erhaltenen posttranslationalen Modifikationen hängen von Umweltbedingungen, den strukturellen Gegebenheiten des Proteins und von stabilisierenden Faktoren ab. Nichtenzymatische Proteinmodifikationen sind deshalb nicht nur dem Zufall überlassen, sondern laufen zufällig, aber in einer regulierten Umgebung ab.

Steigerung der biologischen Aktivität von sekundären Pflanzenstoffen mit geringer oraler Bioverfügbarkeit und deren Anwendung in funktionellen Lebensmitteln zum optimalen Schutz des Gehirns während des Alterns

Finanzierung: BMBF

Curcumin ist ein Nahrungsmittelinhaltsstoff dessen therapeutisches und präventives Potential zurzeit intensiv untersucht wird. Curcumin ist als ‘E100’ ein zugelassener Lebensmittelfarbstoff, der aus der Wurzel von Curcuma longa gewonnen wird und eine gelbe Farbe hat. Es ist in signifikanten Mengen in Curry enthalten. Die Substanz hat unter anderem antiinflammatorische, antioxidative und krebshemmende Wirkungen. Aufnahme und Verweilzeit von Curcumin im menschlichen Körper sind begrenzt, u.a. auf Grund der geringen Resorption und der schnellen Verstoffwechselung. Deshalb ist es schwer diese Substanz im Körper zu detektieren. Auf Grund dessen blieb eine wichtige Frage bis heute unbeantwortet: Können die gesundheitsfördernden Effekte von Curcumin genutzt werden, wenn es in größeren Mengen Zielorgane, wie z.B. das Gehirn, erreicht?

MARK-AGE

Finanzierung: EU – European Study to Establish Biomarkers of Human Ageing

Das MARK-AGE Projekt führt eine vergleichende europaweite Populationsstudie durch, die darauf ausgerichtet ist, aussagekräftige Biomarker des Alterungsprozesses in verschiedenen Organsystemen zu finden. Das Work-Package ‚Oxidativer Stress’ befindet sich unter meiner Leitung. In diesem werden Veränderungen im (1) oxidativen Stress- und (2) Mikronährstoff-Status während des Alterungsprozesses untersucht.
Im Zuge des MARK-AGE Projektes wurde weiterhin die zentrale Biobank des Gesamtprojektes an der Universität Hohenheim eingerichtet. Alle biologischen Proben, Blut, Serum, Urin und Buccalzellen werden hier gesammelt, aufgeteilt und an die verschiedenen Laboratorien verschickt.

Strahlungsinduzierte Proteinschädigung

Finanzierung: Erwin Braun Stiftung und verschiedene Industriepartner

Zellen sind oft verschiedenen Strahlungen ausgesetzt. Diese Strahlenexposition hat verschiedene Effekte auf die Zellphysiologie und den Metabolismus. Häufig sind diese Veränderungen des Stoffwechsels mit einer Modulation des Redox-Status der Zelle verbunden. Zur Zeit werden mehrere Projekte zu den Effekten von UV-A, Infrarot und sichtbaren Licht in der photodynamischen Therapie bearbeitet.

COST B35 Action: Lipid Peroxidation Associated Disorders

Finanzierung: EU
European Cooperation in the field of Scientific and Technical Research

Lipidperoxidation ist in den Lebenswissenschaften ein sehr multidiziplinärer Forschungsschwerpunkt, der Forschungen der Chemie, der Biochemie, der Physiologie, der Biochemie bis hin zu klinischen Disziplinen vereinigt. Dieses COST-Projekt ist darauf gerichtet, Methoden der Analyse und Quantifizierung von Lipidperoxidationsprodukten zu verbessern, diese Produkte in verschiedenen entzündlichen Erkrankungen zu bestimmen und mit dem Schweregrad der Erkrankung zu korrelieren, die Abbauwege und Effekte solcher Lipideroxidationsprodukte zu untersuchen, sowie neue Antioxidantien zu entwickeln.

Lipofuszinbildung in seneszenten Zellen: Rolle des lysosomalen Vitamin E

Finanzierung: Deutsche Forschungsgemeinschaft

Altern ist immer begleitet von der Akkumulation intrazellulärer Proteinaggregate. Diese gilt vor allem für sich nicht mehr teilende Zellen. Dieses als Lipofuszin bezeichnete Proteinmaterial ist vor allem in Lysosomen vorhanden und in der Lage den zellulären Metabolismus zu beeinflussen. Dabei wird von einer Zunahme der seneszenz-induzierenden Oxidationsprozesse durch das Lipofuszin ausgegangen. Diese Oxidantienproduktion würde zu einer Ruptur lysosomaler Membranen führen, zu einer weiteren Beeinflussung des Metabolismus und letztendlich zum (apoptotischen) Zelltod. Dieser Pathomechanismus soll im beantragten Projekt geprüft und bewiesen werden. Dabei wird der Schwerpunkt auf die Möglichkeit der Oxidantienproduktion durch Lipofuszin und die Rolle von absorbierten Metallen in diesem Prozess, die Rolle des Vitamin E in der Stabilität der Lysosomenmembran und dem Mechanismus der Aufnahme von freiem (cytosolischem) Lipofuszin in die Lysosomen durch Makroautophagie gelegt. Somit soll in diesem Projekt ein wesentlicher Mechanismus des zellulären Alterns untersucht und aufgeklärt werden.