Institut für Klinische Chemie und Laboratoriumsmedizin
Im Zentrum der wissenschaftlichen Arbeiten des Instituts stehen Untersuchungen zum Stoffwechsel, insbesondere dem Lipidstoffwechsel, und damit assoziierter Folgeerkrankungen.
Molekularbiologische Untersuchungen zur Assoziation von Übergewicht und Brustkrebs
Brustkrebs ist weltweit die mit Abstand häufigste Tumorerkrankung bei Frauen. Neben anderen Risikofaktoren, die für die Entstehung von Brustkrebs eine Rolle spielen (wie. z.B. genetische Disposition, Rauchen…), werden nun auch Übergewicht und Adipositas als wesentliche Risikofaktoren für Brustkrebs angesehen. Mehrere Studien konnten zeigen, dass Übergewicht und Adipositas nicht nur die Inzidenz von Brustkrebs erhöhen, sondern sich auch deutlich negativ auf die Überlebensrate auswirken können. Gründe hierfür sind eine schlechtere Prognose, größere Tumore und häufigere Metastasenbildung. Zudem konnten neuere tumorbiologische Studien zeigen, dass hypertrophe Adipozyten die Mikro-Umgebung eines Tumors verändern und zu einem pro-inflammatorischen und proliferativen Milieu beitragen. Obwohl der Zusammenhang von Brustkrebsrisiko, Prognose und Übergewicht inzwischen epidemiologisch stark etabliert ist, steht die molekulare Krebsforschung hier noch am Anfang. Ziel unserer Forschung ist es zur Auklärung der molekularen Mechanismen, welche einer möglichen Tumorinitiation und Progression durch Adipositas zugrunde liegen, beizutragen. Hierfür verwenden wir verschiedene Co-Kultur Modelle von Brustkrebszellen und Fettgeweben, welche mit Techniken wie z. B. genomweiten Genexpressionsanalysen, Migrations- und Invasionsassys, Mikroskopie und Massenspektrometrie umfassend charakterisiert werden. Ein besonderes Augenmerk liegt hier auf Veränderungen des Lipidstoffwechsels der betroffenen Tumorzellen.
Ansprechpartner
Dr. rer. nat. Sonja C. Stadler
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Ansprechpartner
Prof. Dr. med. Ralph Burkhardt
Der Metabolismus und Transport von Lipiden besitzt einen wesentlichen Einfluss auf die Zellregulation und die Funktion von Lipoproteinen. Die zu Grunde liegenden Mechanismen umfassen u.a. die direkte Signalfunktion biologisch aktiver Lipide oder die Modulation von Membraneigenschaften.
Die Forschungsaktivitäten umfassen folgende Bereiche:
1. Aufbau und Entwicklung innovativer Verfahren zur Quantifizierung von Lipiden auf Basis der Tandem-Massenspektrometrie und hochauflösenden Massenspektrometrie.
2. Suche nach neuen Lipidbiomarkern - Bestimmung biologisch aktiver Lipidspezies in plasmatischen und zellulären Kompartimenten (Lipoprotein-Fraktionen und Blutzellen) und Evaluierung ihrer potentiellen Wertigkeit für die klinische Diagnostik bei verschiedenen Krankheitsprozessen im Rahmen klinischer und präklinischer Studien.
3. Charakterisierung der Funktion von Lipid Spezies bei verschiedenen zellulären Prozessen.
4. Untersuchung des zellulären Lipidstoffwechsels mittels stabilen Isotopen-Tracern.
Ansprechpartner
Die Diagnostik mittels Flüssigkeitschromatographie gekoppelt an Tandem Massenspektrometrie (LC-MS/MS) besitzt Vorteile gegenüber konventionellen Verfahren insbesondere hinsichtlich Spezifität und Sensitivität. Die Methodenentwicklung und Validierung erfolgt im akkreditierten Umfeld.
Die Anwendungsschwerpunkte der diagnostischen Massenspektrometrie umfassen folgende Bereiche:
1. Therapeutisches Drugmonitoring u.a. von Immunsuppressiva und Antibiotika.
2. Bestimmung von Gallensäuren, Vitamin D Spezies, Pflanzensterolen, Oxysterolen, Cholesterolpräkursoren und Steroidhormonen
3. Bestimmung von Metaboliten wie Homocystein und Methylmalonsäure
Ansprechpartner
Lipid-Traffic und Membranhomöostase bei genetischen Fettstoffwechselstörungen
Lipid-Trafficking ist eine fundamentale Funktion aller Zellen, welche unter anderem bei der Aufrechterhaltung der Homöostase zellulärer Membranen eine zentrale Rolle spielt.
Störungen von Lipid-Traffic-Mechanismen sind involviert (1) bei monogenetischen Erkrankungen des Fettstoffwechsels und (2) bei zahlreichen Alterserkrankungen (z.B. Arteriosklerose, Metabolisches Syndrom, usw.).
Die Charakterisierung der molekularen, pathophysiologischen Grundlagen von seltenen, monogenetischen Fettstoffwechselstörungen (z.B. Tangier, Niemann-Pick, Cholesterinester-Speicherkrankheit, Wolman, Fabry, Farber, Refsum, usw.) ist an unserem Institut langjähriger Forschungsschwerpunkt. Obwohl die krankheitsursächlichen Gendefekte beim Großteil der oben genannten monogenetischen Fettstoffwechselerkrankungen bereits identifiziert wurden, sind die zu Grunde liegenden, intrazellulären und molekularen Pathomechanismen bislang nur unzureichend charakterisiert.
In vitro Versuche können nahezu ausschließlich an Fibroblastenkulturen durchgeführt werden, da andere Zellen von Patienten mit monogenetischen Fettstoffwechselstörungen kaum zur Verfügung stehen. Fibroblasten aus Patienten mit monogenetischen Erkrankungen des zellulären Fettstoffwechsels weisen – innerhalb einer bestimmten Erkrankung und teils abhängig der krankheitsursächlichen Mutation(en) – große phänotypische Diversität auf. Meist existieren nur sporadische Daten über Genotyp-Phänotyp Korrelationen.
Das Ziel der aktuellen Forschung ist die präzise Charakterisierung der mutanten Fibroblasten um Mutations- und Erkrankungs-spezifische Eigenschaften sowie zelluläre Lipidtransport-Mechanismen beschreiben und verstehen zu können.
PD Dr. (Ph.D.) Dr. (Univ. Budapest) Evelyn Orsó
Es ist das übergeordnete Ziel unserer Forschung zu verstehen, wie lokale Immunantworten orchestriert werden, um die Gewebehomöostase unter entzündlichen Bedingungen aufrechtzuerhalten.
Insbesondere wollen wir die Wechselwirkung zwischen geweberesidenten Immunzellen und dem umgebenden Gewebe verstehen. Dabei fokusieren wird uns darauf, die zugrunde liegenden molekularen Mechanismen zu verstehen, durch die pro- und entzündungshemmende Stimuli das Ergebnis lokaler Immunantworten bestimmen. Mängel in der lokalen Immunregulation führen häufig zu entzündungsassoziierten Erkrankungen wie fibrotischen Erkrankungen, Atherosklerose oder Arthritis, aber auch zu Autoimmunerkrankungen oder Allergien.
In Kollaboration mit anderen Forschungsgruppen am Klinikum und am Leibniz-Institut für Immuntherapie ist die Zielsetzung unserer Forschung, das Verständnis dieser grundlegenden Mechanismen zu nutzen, um effizientere Wege zur Behandlung entzündungsassoziierter Krankheiten zu finden.
Weitere Informationen:
https://www.uni-regensburg.de/medizin/immunzellbotenstoffe/startseite/index.html
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Professor Dr. rer. nat. Dietmar M.W. Zaiß
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