Bedeutung von Erythrozyten für den Metabolismus von Endothelzellen und die Gefäßneubildung

• Antragstellerin: Professorin Dr. Katrin Schäfer
• Fachliche Zuordnung: Kardiologie, Angiologie
• Förderung: Förderung seit 2025
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 555133650

Angiogenese, die Bildung neuer Blutgefäße, ist ein energieverbrauchender Prozess, und die Aktivierung von Stoffwechselwegen wurde als zentraler Mechanismus der Gefäßneubildung identifiziert. Erste Arbeiten konnten zeigen, dass Erythrozyten eine aktive Rolle in der Gefäßhomöostase spielen. Basierend auf eigenen Ergebnissen, dass Erythrozyten die angiogenen Eigenschaften von Endothelzellen und die Gefäßneubildung fördern, indem sie den Endothelzellstoffwechsel unterstützen, wollen wir nun die Mechanismen, die den proangiogenen metabolischen Wirkungen von Erythrozyten auf Endothelzellen zugrunde liegen, besser verstehen. Konkret werden wir untersuchen, wie Erythrozyten-induzierte Veränderungen der endothelialen Glykolyse, Laktatbildung und Glutaminolyse angiogene Prozesse fördern und uns dabei auf die metabolische Regulation des Transkriptionsfaktors Hypoxie-induzierbarer Faktor-1 alpha (HIF-1α) als wichtigen Signalknotenpunkt in der Kontrolle der endothelialen Genexpression und -funktion zur Förderung der Angiogenese fokussieren (WP1). Zusätzlich zu den akuten Wirkungen von Erythrozyten auf den Endothelzellmetabolismus werden wir den horizontalen Transfer von Erythrozytenproteinen und deren Aufnahme durch Endothelzellen als Mechanismus der Kommunikation zwischen Erythrozyten und Endothelzellen bei der Gefäßneubildung studieren (WP2). Wir werden außerdem die Rolle von glykolytischen Enzyme in der Erythrozytenmembran und ihre Regulierung durch Phosphorylierung des Anionenaustauschers Bande 3 untersuchen (WP3). Basierend auf unseren Beobachtungen, dass Erythrozyten von Patienten mit peripher-arterieller Verschlusskrankheit die Fähigkeit zur Förderung der Angiogenese verloren haben, werden wir den Beitrag einer Erythrozytendysfunktion zur beeinträchtigten Gefäßneubildung untersuchen und von einer Endotheldysfunktion differenzieren (WP4). Wir erwarten, dass unsere Studien neue Erkenntnisse über die Rolle von Erythrozyten bei der Unterstützung des Endothelzell-Metabolismus während der Angiogenese liefern und darüber, wie diese Funktionen bei Patienten mit ischämischer Gefäßerkrankung verändert sind.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen