FOR 5795:  HyperMet: Effekte von Muskelhypertrophie und -Atrophie auf die Stoffwechselgesundheit

• Fachliche Zuordnung: Medizin ; Biologie
• Förderung: Förderung seit 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 536691227

Eine globale Muskelhypertrophie ist mit Fettverlust, einer besseren Glukosehomöostase, höheren Knochenmineraldichte und positiven Effekten bei Krebs-Erkrankungen assoziiert. Im Gegensatz dazu hat Muskelatrophie negative Gesundheitseffekte. Die Forschung hierzu konzentriert sich meist auf das DNA-RNA-Protein-System, z. B. durch die Identifizierung von Myokinen wie Myostatin oder FGF21. Es gibt jedoch nur wenig Forschung, die versucht, die zugrundeliegenden Stoffwechselmechanismen zu ergründen. Das Ziel der HyperMet-Forschungsgruppe ist es daher, innovative Methoden der Stoffwechselforschung zu nutzen, um Auswirkungen von Muskelhypertrophie und -atrophie auf den Stoffwechsel systematisch zu untersuchen. Konkret wird P01 HyperEx untersuchen, welche Auswirkungen Muskelhypertrophie und -atrophie auf den Stoffwechsel von Glukose, Laktat, Serin, Valin und Taurin haben und wie Muskelhypertrophie und Atrophie den Metabolitenaustausch und den Interorgan-Stoffwechsel von 13C-Glukose beeinflussen. P02 HyperBone erforscht den Interorgan-Stoffwechsel von Muskeln, Knochen und Knochenmarkfett und versucht insbesondere die Zusammenhänge zwischen Muskelmasse und Knochendichte zu erklären. P03 HyperSteroid untersucht die Auswirkungen von Steroidhormonen auf Muskelmasse, Fettmasse und Glukosehomöostase. P04 HyperPig erforscht, wie z.B. Myostatin-knock-out-induzierte Muskelhypertrophie den Metabolitenaustausch zwischen Muskel, Fett und anderen Organen beeinflusst. Dafür ist das Schweinemodell ideal, da hier die zuführenden Arterien und abführenden Venen der jeweiligen Gewebe punktiert werden und gewebespezifische Metaboliten-Flux-Analysen durchgeführt werden können. P05 HyperImaGene wird den durch Semaglutid (Wegovy) induzierten Fettverlust und Muskelschwund mit dem durch Myostatin-knock-out-induzierten Fettverlust bei Muskelhypertrophie vergleichen. P05 benutzt insbesondere metabolische Bildgebung für longitudinale Studien. P06 HyperCancer wird vor allem den "Interorgan-Stoffwechsel" zwischen Muskeln und Tumoren bei Mäusen und Menschen mit Krebskachexie untersuchen. P07 HyperICU wird z. B. den Metabolitenaustausch zwischen Muskel und Blut sowie den Glukosestoffwechsel bei Sarkopenie und Intensivpatienten untersuchen. Außerdem soll ein Test für anabole Resistenz entwickelt werden. S08 HyperFlux ist ein Serviceprojekt, das Stoffwechselanalysen unter Verwendung stabiler, isotopenmarkierter Tracer anbietet. S09 HyperGraph ist ein zweites Serviceprojekt, das die generierten Daten analysieren, visualisieren und kombinieren wird. Gemeinsam wird die HyperMet-Forschungsgruppe eine kritische Masse von Forschern entwickeln, die innovative Methoden der Stoffwechselforschung benutzen werden. Diese Forschung kann dazu beitragen, muskelfokussierte Behandlungen und Interventionen für Krankheiten wie Adipositas, Diabetes, Osteoporose und Krebs zu entwickeln, von denen Milliarden von Menschen betroffen sind.

• DFG-Verfahren: Forschungsgruppen

Projekte

• HyperBone. Stoffwechselinteraktionen zwischen Muskeln und Knochen sowie Adipozyten des Knochenmarks (Antragstellerin Taipaleenmäki, Ph.D., Hanna )
• HyperEx. Auswirkungen von Skelettmuskelhypertrophie und -Atrophie auf den intramuskulären Stoffwechsel, den Austausch von Metaboliten und den Glukose-Stoffwechsel (Antragsteller Okrojek, Rainer ;  Wackerhage, Henning )
• HyperICU. Auswirkungen von Muskelabbau auf die Freisetzung globaler Metaboliten und die Glukosehomöostase bei Patienten mit Sarkopenie und kritischen Erkrankungen (Antragsteller Blobner, Manfred ;  Wackerhage, Henning )
• HyperImaGene. Stoffwechselmechanismen, die den Fettabbau durch Semaglutid verursachen, im Vergleich mit Muskelhypertrophie (Antragstellerinnen / Antragsteller Dragano, Ph.D., Nathalia ;  Hrabe de Angelis, Martin ;  Schilling, Franz )
• HyperKrebs. Untersuchung der metabolischen Folgen des Zusammenspiels von Muskel und Tumor (Antragstellerin Rohm, Maria )
• HyperSteroide. Auswirkungen von Steroidhormon-bedingter Muskelhypertrophie und -atrophie auf die systemische Glukosehomöostase und Adipositas (Antragstellerinnen / Antragsteller Dyar, Ph.D., Kenneth A. ;  Tokarz, Janina )
• Koordinationsfonds (Antragsteller Wackerhage, Henning )
• P04 HyperPig. Effekte der Stoffwechselgesundheit im Zusammenhang mit Muskelhypertrophie in Schweinen (Antragsteller Hinrichs, Arne ;  Wolf, Eckhard )
• S08 HyperFlux. Metabolischen Fluss Analysen zur Bestimmung der Auswirkungen von Muskelhypertrophie und -atrophie auf die Stoffwechselgesundheit (Antragsteller Hiller, Karsten )
• S09 HyperGraph. Computergestütze Integration molekularer Interaktionen zur Aufklärung metabolischer Mechanismen der Muskelhypertrophie und -atrophie. (Antragstellerinnen / Antragsteller Kastenmüller, Gabi ;  Lutter, Dominik )

• Sprecher: Professor Dr. Henning Wackerhage