Vaskuläre Biologie

Die Häufigkeit von Stoffwechsel-Erkrankungen wie Übergewicht und Typ 2 Diabetes mellitus (T2D) nimmt weltweit nach wie vor stark zu. Beide Erkrankungen sind assoziiert mit einer erhöhten kardiovaskulären Mortalität, und eine Dysfunktion des Gefässendothels spielt eine Schlüsselrolle für die Verbindung zwischen kardiovaskulären und metabolischen Erkrankungen. Die molekularen Mechanismen, die zu einer gestörten Endothelfunktion bei Übergewicht führen, sind allerdings noch weitgehend unbekannt. Unsere Forschung konzentriert sich auf das Zusammenspiel verschiedener Organe (v.a. Verdauungstrakt, Darm, Fettgewebe) bei der Entstehung kardiovaskulärer Erkrankungen (v.a. der Arteriosklerose) im Zusammenhang mit metabolischen Erkrankungen wie Übergewicht und T2D.

Anhand von in vitro, ex vivo und in vivo Techniken an Endothelzellen, isolierten Gefässen und Tiermodellen untersuchen wir diese drängenden Fragen.
Gallensäuren (bile acids; BA), die traditionellerweise v.a. als reine Emulgatoren für die Lipid-Verdauung im Verdauungstrakt angesehen wurden, scheinen aufgrund neuerer Befunde auch eine wichtige Funktion als Signalmoleküle für die Kontrolle des Lipid- und Glucose-Stoffwechsels in verschiedenen Organen und Geweben, einschliesslich des Gefässendothels zu besitzen. BA aktivieren u.a. sog. G-Protein gekoppelte membrangebundene Rezeptoren (TGR5) und nukleare Rezeptoren (nuclear farnesoid X receptor; FXR). Ob und wie TGR5 and FXR an der Steuerung der Funktion und des Stoffwechsels von Endothelzellen beteiligt sind, ist erst unzulänglich untersucht. Allerdings ist bekannt, dass BA eine vasodilatatorische Wirkung besitzen, so dass eine Rolle als endokrine Regulatoren der Endothelzellen angenommen wird. Ein Teil der BA im Blut wird gebunden an High Density Lipoproteine (HDL) transportiert. HDL könnten demzufolge als wichtige Trägermoleküle wirken, die BA direkt zu Endothelzellen transportieren. Andererseits könnten BA demzufolge auch einen Teil der gefässschützenden Wirkung von HDL vermitteln. Wir untersuchen deshalb momentan, wie BA, HDL und Endothelzellen interagieren und auf andere Organe wirken, die eine Rolle bei der Entstehung metabolischer Erkrankungen spielen.

Unsere Forschungsgruppe stützt sich auf ein breites Netzwerk im In- und Ausland ab. Dies betrifft, v.a das Institut Pasteur, Lille (Frankreich) und das Departement für Kardiologie an der Università di Padova (Italien), sowie Gruppen am Universitären Herzzentrum des USZ, dem Institut für Veterinärphysiologie der ETH und dem Institut für Lebensmittelwissenschaften, Ernährung und Gesundheit der ETHZ.

Unsere Forschung wird unterstützt vom Schweizerischen Nationalfonds zur Förderung der wissenschaftlichen Forschung (PRIMA, Sinergia), dem Schweizerischen Cardio-Onco-Alfred und Annemarie von Sick Grant, der Hartmann Müller Stiftung, und der Olga Mayenfisch Stiftung.

Bei Interesse an unserer Forschung nehmen Sie bitte Kontakt mit Prof. Dr. Elena Osto auf.