Lipidstoffwechsel: Metabolismus und Krankheitsmechanismen
Unsere Forschung konzentriert sich auf die komplexe Regulation des Lipidstoffwechsels und dessen zentrale Rolle für die menschliche Gesundheit und Krankheit. Lipide sind essenziell für die von Zellmembranen, die Energiespeicherung und die zelluläre Signalübertragung. Sie treiben zentrale Stoffwechselprozesse an.
Lipidhomöostase bildet die Grundlage für eine Vielzahl von Pathologien, darunter das Metabolische Syndrom, kardiovaskuläre Erkrankungen und neurodegenerative Störungen.
Darüber hinaus spielen ligandaktivierte nukleäre Rezeptoren wie der Farnesoid-X-Rezeptor (FXR), der Retinoid-X-Rezeptor (RXR) und der Pregnan-X-Rezeptor (PXR) eine zentrale Rolle bei der Koordination des Glukose-, Lipid- und Cholesterinstoffwechsels. Das Verständnis der molekularen Mechanismen dieser Rezeptoren ermöglicht es, therapeutische Ziele zu identifizieren, um das metabolische Gleichgewicht bei Erkrankungen wie Fettleber, kardiovaskulären Dysfunktionen und neurologischen Störungen wiederherzustellen. Der intra- und interzelluläre Lipidtransport ist zentral für die Aufrechterhaltung der Lipidhomöostase und ermöglicht die korrekte Verteilung von Lipiden für Energieproduktion, Membranintegrität und Signalprozesse. Innerhalb der Zellen gewährleistet der Lipidtransport zwischen Organellen die präzise Lieferung von Lipiden wie Cholesterin, Phospholipiden und Sphingolipiden an Organellen wie das endoplasmatische Retikulum (ER), dem Golgi-Apparat und den Mitochondrien. Diese Austausche werden durch spezialisierte Transportmechanismen erleichtert, darunter Lipidtransferproteine (LTPs) und Kontaktstellen zwischen Organellmembranen, wie die mitochondrienassoziierten ER-Membranen (MAMs). Eine Dysregulation des Lipidtransports kann die Membranzusammensetzung stören, die Funktion der Organellen beeinträchtigen und zu endothelialen sowie vaskulären Dysfunktionen, Lipidspeicherkrankheiten und Neurodegeneration beitragen. Durch die systematische Untersuchung von Enzympromiskuität, Proteininteraktionen, nukleärer Rezeptorsignalübertragung und Lipidtransport zielt unser Labor darauf ab, neuartige Regulationsmechanismen im Lipidstoffwechsel aufzudecken. Mithilfe der Integration von Metabolismus-Flux-Studien, Lipidomik und mechanistischen Analysen streben wir an, krankheitsrelevante Lipidspezies und Biosynthesewege zu identifizieren und letztlich die Entwicklung zielgerichteter Therapien für metabolische und neurologische Erkrankungen voranzutreiben.
