NUTRIPATHOS - Nährstofftransport in Astrozyten und Regulation des Energiestoffwechsels

• Antragsteller: Professor Dr. Matthias Tschöp
• Fachliche Zuordnung: Endokrinologie, Diabetologie, Metabolismus
• Förderung: Förderung von 2015 bis 2019
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 283884472

Die Prävalenz der Adipositas, die heute als weltweite Pandemie anerkannt ist, und die mit ihr korrelierenden Erkrankungen wie Hypertonie, Dyslipidämie, koronare Herzkrankheit und Diabetes Mellitus hat sich seit dem Jahr 1980 mehr als verdoppelt. Das Metabolische Syndrom stellt ein multifaktorielles Krankheitsbild dar und umfasst ein komplexes Netzwerk an molekularen, zellulären und physiologischen Veränderungen. Die Energie Homöostase des Körpers wird durch ein feines Gleichgewicht zwischen Energieverbrauch und Nahrungsaufnahme gewährleistet. Im Gehirn werden neuronal vermittelte Informationen und zirkulierende Faktoren über zentrale Schaltkreise integriert, die neuroendocrine und metabolische Verhaltensänderungen vermitteln. Der Hypothalamus steuert über neuronale Schaltkreise die Nahrungsaufnahme und Energiestoffwechsel. Die Aktivität von hypothalamischen Neuronen hängt von einer adäquaten Versorgung mit Energieträgern ab, sogenannte Astrozyten, eine Subpopulation der Gliazellen. Die zahlreich im Gehirn vorkommenden Astrozyten wurden in den letzten Jahren als bedeutende Regulatoren der synaptischen Plastizität identifiziert. Sie regulieren die Sauerstoff- und Nährstoffversorgung von Neuronen, Verfügbarkeit von Neurotransmittern und die synaptische Signalübertragung. Hypothalamische Astrozyten exprimieren die Mehrheit von Rezeptoren für energie-abhängige Signale (z.B. Leptin, Insulin) und werden direkt durch Nahrungsüberschuss beeinflusst. Die Rolle der Astrozyten in der zentralen Regulation des Energiehaushaltes ist noch unklar und gilt daher, unter physiologischen als auch pathophysiologischen Bedingungen, zu erforschen. Das Konsortium in diesem Antrag hat überzeugende Hinweise gesammelt, dass Astrozyten in der Lage sind auf energie-abhängige Signale zu reagieren und damit eine fundamentale Rolle in der Energie Homöostase zu spielen. Das Konsortium wird von modernsten genetischen Methoden profitieren, die von Partner 2 entwickelt wurden und eingesetzt werden. Diese erlauben eine selektive Visualisierung und Modulation der Astrozytenaktivität in vitro als auch in vivo. Diese Techniken werden mit weiteren analytischen Methoden von Partner 3 kombiniert um astrocytenspezifisch und mit hohem Durchsatz Zielgene zu identifizieren und zu inaktivieren. Der Einfluss auf die metabolische Effizenz, Insulinsensitivität und den Glukosestoffwechsel wird von Partner 1 erforscht.Die zwei Hauptziele des Antrags lauten:Ziel 1-Definition spezifischer molekularer und funktionaler Signaturen hypothalamischer Astrocyten während einer fettreichen Ernährung/Adipositas.Ziel 2-Verwendung astrozytenspezfischer Ansätze um Adipositas-assoziierte Erkrankungen zu behandeln. Zielsetzung des International Collaborative Research Program ist:1-Ein besseres Verständnis der zellulären und molekularen Mechanismen, welche der Regulation der hypothalamischen Astrozytenfunktion zugrundeliegen und2-Ein signifikanter Durchbruch in Anti-Adipositas, Anti-Diabetes Therapien.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Frankreich
• Partnerorganisation: Agence Nationale de la Recherche / The French National Research Agency
• Kooperationspartner: Dr. Dongdong Li; Professor Dr. Serge Luquet