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SFB 1118: Reaktive Metabolite als Ursache diabetischer Folgeschäden
Fachliche Zuordnung
Medizin
Biologie
Chemie
Biologie
Chemie
Förderung
Förderung von 2014 bis 2023
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 236360313
Nach aktuellen Zahlen hat jeder zehnte Erwachsene Diabetes und eine ebenso große Anzahl hat eine Vorstufe dazu, einen Prädiabetes. Diabetes ist die Hauptursache von Erblindung, chronischem Nierenversagen, Herzinfarkt, Schlaganfall und Beinamputationen. Diese diabetischen Folgeschäden bestimmten die Mortalität von Patienten mit Diabetes. Diabetesschäden sind in Subtypen des Diabetes schon bei Manifestation des Diabetes festzustellen. Es sind jedoch keine therapeutischen Strategien verfügbar, die gezielt an intrazellulären Stoffwechselwegen ansetzen, die der Entwicklung von Diabetesschäden zugrunde liegen. Zudem ist es immer noch nicht möglich, das Risiko des Auftretens von Spätfolgen des Diabetes sicher zu bestimmen bzw. einen etablierten Spätschaden in Remission zu bringen.Der SFB1118 hat das Ziel, Diabetesschäden durch die Untersuchung der intrazellulären Wirkung von reaktiven Metaboliten (RM), wie reaktive Sauerstoffspezies (ROS), Dicarbonyle (DC), oder Glukose-Metabolite (O-Glc-NAc) zu verstehen, welche im Rahmen des Energiestoffwechsels entstehen.Die Arbeit der ersten Förderperioden identifizierte neue molekulare Pathomechanismen von Diabetesschäden sowie spezifische Zielstrukturen von RM bei der Entwicklung von Insulinresistenz, Retinopathie, sensorischer und autonomer Neuropathie, Nephropathie und diabetischer Kardiopathie. Paradigmen-wechselnde Erkenntnisse dieses SFBs zeigten, dass synergistische Enzymsysteme und autoregulatorische Rückkopplungsschleifen die Akkumulation von RM bestimmen. RM induzieren posttranslationale Modifikationen von Proteinen und DNA mit funktionellen Veränderungen, welche von zellulären Kompensationsmechanismen, Insulinresistenz, DNA-Schäden und/oder Seneszenz gefolgt sind und zu Fibrosierung des Gewebes und Organversagen führen können (Multiple-Hit Konzept).Aufgabe der 3. Förderperiode ist die Überprüfung der Kausalität und Reversibilität der neu identifizierten Mechanismen für Folgeschäden durch gezielte Interventionen in verschiedenen Tiermodellen und der Transfer der neuen Erkenntnisse in die Klinik. Der SFB wird überprüfen, ob und in welchen Subtypen des Diabetes diese Mechanismen für die Entstehung von Diabetesschäden relevant sind und welche Biomarker diese anzeigen. Die neuen molekularen Mechanismen werden entsprechend der Progression diabetischer Schäden in klinische Stadien übersetzt, die helfen, Interventionsmöglichkeiten zu validieren und Subgruppen von Patienten besser zu definieren.Es ist unser oberstes Ziel, langfristig Ansatzpunkte für Prävention und Remission bestehender Spätschäden beim Diabetes zu erreichen.
DFG-Verfahren
Sonderforschungsbereiche
Abgeschlossene Projekte
- A01 - Targeting von TSC22D4 zur Entgegenwirkung der diabetischen Leberfibrose (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Ekim, Ph.D., Bilgen ; Herzig, Stephan )
- A02 - Diabetische Spätschäden durch Eisen-induzierte reaktive Sauerstoffradikale (Teilprojektleiterin Muckenthaler, Martina )
- A03 - Regulierung der PDH-Aktivität durch MG und die Auswirkungen auf diabetische Komplikationen (Teilprojektleiter Teleman, Aurelio A. )
- A04 - Methylglyoxalmetabolismus und seine zellulären Konsequenzen (Teilprojektleiter Fleming, Thomas Henry ; Nawroth, Peter )
- B01 - Das Zusammenspiel reaktiver Metabolite bei der Entstehung diabetischer Organschäden (Teilprojektleiter Kroll, Jens )
- B02 - TRPC-Kationenkanäle bei Hypoglykämie-assoziiertem Versagen des autonomen Nerven-systems in Diabetes-Modellen (Teilprojektleiter Freichel, Marc )
- B03 - Epigenetische Regulation adaptiver und maladaptiver Effekte durch O-GlcNAc Modifikationen im diabetischen Herz (Teilprojektleiter Backs, Johannes ; Müller, Oliver J. )
- B04 - Regulation endothelialer Aquaporin-1 Kanäle durch reaktive Glukosemetabolite (Teilprojektleiter Schwenger, Vedat )
- B05 - Die drei Ebenen struktureller Nervenschäden in der Pathogenese der diabetischen Polyneuropathie: therapeutische Ziel- und Verlaufsmarker in der MR-Neurographie (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Bendszus, Martin ; Heiland, Sabine ; Schwarz, Daniel )
- B06 - Die funktionelle Rolle und Mechanismen der ROS-abhängigen Sumoylierung bei diabetischer Neuropathie (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Agarwal, Nitin ; Kuner, Rohini )
- B07 - Regulation des tubulären Metabolismus, der Seneszenz und der renalen Regeneration durch Gerinnungsproteasen im Kontext der diabetischen Nierenerkrankung (Teilprojektleiter Isermann, Berend )
- C03 - Glukose und reaktive Metabolite in der diabetischen Retina – Ansätze zur Prävention der Vasoregression (Teilprojektleiter Hammes, Hans-Peter )
- C04 - Reaktive Metabolite in der Genese der diabetischen Tubulopathie unter Berücksichtigung der mitochondrialen Dysfunktion und Lipid Droplets (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Gröne, Hermann-Josef ; Hoffmann, Ph.D., Sigrid )
- C05 - Die funktionelle Bedeutung des Dipeptid-Metabolismus beim Schutz vor diabetischen Spätschäden durch reaktive Metabolite (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Peters, Verena ; Schmitt, Claus Peter )
- C06 - RAGE vermittelte DNA-Reparatur an der Schnittstelle zwischen Schädigung durch reaktive Metabolite und Reparatur diabetischer Folgeschäden (Teilprojektleiter Mendler, Michael ; Nawroth, Peter )
- C07 - Verlust der Methylglyoxal-induzierten Schutzantwort als Ursache diabetischer Folgeschäden (Teilprojektleiterin Zemva, Johanna )
- KS01 - Metabolische Effekte von Fasteninterventionen auf Leber und Niere bei Typ 2 Diabetes (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Herzig, Stephan ; Nawroth, Peter ; Szendrödi, Julia )
- S01 - Liquid-Chromatography Tandem Mass Spectrometry (LC-MS/MS) Core Facility (Teilprojektleiter Fleming, Thomas Henry ; Hell, Rüdiger )
- S02 - Diabetes-spezifische Biomaterialbank (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Herpel, Esther ; Poth, Tanja ; Schwab, Constantin )
- S03 - Plattform für CRISPR/Cas-Technologie und AAV-Atherosklerose-Modell (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Freichel, Marc ; Medert, Rebekka ; Schumacher, Dagmar )
- Z - Zentrale Aufgaben des Sonderforschungsbereichs (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Nawroth, Peter ; Szendrödi, Julia )
Antragstellende Institution
Ruprecht-Karls-Universität Heidelberg
Beteiligte Institution
Deutsches Krebsforschungszentrum (DKFZ); Helmholtz Zentrum München
Deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt
Deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt
Beteiligte Hochschule
Universität Leipzig
Sprecherinnen / Sprecher
Professor Dr. Stephan Herzig, von 9/2021 bis 6/2022; Professor Dr. Peter Nawroth, bis 8/2021; Professorin Dr. Julia Szendrödi, seit 7/2022