B3 - Zusammenhang zwischen Darmmikrobiom-assoziierter bakterieller Translokation und genetischer Regulation der Körperfettverteilung

Es wird getestet, ob die bakterielle Präsenz und Zusammensetzung im Fettgewebe die erhöhte intestinale Permeabilität reflektiert, und ob dies zum Entzündungsstatus und zum dysfunktionalem Fettgewebe führt. Diese Ereignisse interagieren mit dem individuellen genetischen Hintergrund und gehen mit den metabolischen Konsequenzen der Adipositas und der Fettverteilung einher.

Studien in Tiermodellen unter fettreicher Ernährung legen nahe, dass Adipositaserkrankungen durch Bakterien-induzierte Darmentzündung, Beeinträchtigung der intestinalen Barriereintegrität und über die Translokation lebender Bakterien vom Darm in das mesenteriale Fettgewebe entstehen könnten. Im mesenterialen, viszeralen, epiploischen und subkutanen Fettgewebe von 100 Personen mit und von 25 Kontrollen ohne Adipositas wird die Präsenz und die Art der Bakterien mittels 16S rRNA Gensequenzierung ermittelt. Zur Verifizierung vitaler Bakterien werden CARD-FISH (catalyzed reporter deposition - fluorescence in situ hybridization) und Rasterelektronenmikroskopie verwendet. Ein Lactulose-Mannitol-Test wird durchgeführt, um die Darmpermeabilität als möglichen Auslöser der bakteriellen Translokation zu messen, und Biomarker der intestinalen Permeabilität (z.B. Calprotectin) werden ermittelt. Um zu testen, ob der Zusammenhang zwischen der Genetik und den metabolischen Konsequenzen der nachteiligen Fettverteilung durch Bakterien im Fettgewebe vermittelt wird, werden Genotypen und Expression der Fettverteilungsgene in Bezug auf den metabolischen und inflammatorischen Status der Probanden als auch auf die individuelle bakterielle Zusammensetzung im Fettgewebe analysiert. Schließlich werden die möglichen Auswirkungen der Bakterien im Fettgewebe untersucht, indem die humanen Adipozyten in vitro mit bakterieller DNA und mit den Spezies behandelt werden, die mit dem inflammatorischen und dem gestörten Stoffwechselprofil der untersuchten Probanden zusammenhängen.

Abbildung 1: Hypothese - die Bakterienbelastung und -zusammensetzung im Fettgewebe spiegeln eine erhöhte intestinale Permeabilität wider, die zu einem entzündlichen Zustand und einer Dysfunktion des Fettgewebes führt

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(* contributed equally)

PROJEKTTEAM

Doktorandin

Luise Müller

Büroadresse:
ZFG, Liebigstraße 19, Room 4006
Telefon:
 
E-mail
0341 97 16654
 
Projekt-
beschriebung:
tba

Doktorandin

Samantha Aurich

Büroadresse:
ZFG, Liebigstraße 9, Room 4006
Telefon:
 
E-mail:
0341 97 16654
 
Projektbeschreibung:
In meiner Doktorarbeit beschäftige ich mich mit zellfreier, zirkulierender DNA aus Blutproben um gewebespezifische DNA-Methylierungsstrukturen und epigenetische (Neu-)Programmierungen zu detektieren. Diese können dann dabei helfen Patienten mit stoffwechselgesunder von denen mit ungesunder Adipositas zu unterscheiden. Außerdem möchte ich Unterschiede in cfDNA-Methylierungsmustern identifizieren, welche die individuelle Diabetes-remission als Konsequenz des Gewichtsverlustes nach einer metabolischen Operation charakterisieren.

Doktorandin

Reena Prajapati

Büroadresse:
Herzzentrum Strümpellstr. 39, D-04289 Leipzig
Telefon:
E-mail
0341 865 1428
 
Projekt- beschreibung:
Ich interessiere mich für die Charakterisierung der Entzündungsreaktion von Endothelzellen als Reaktion auf molekulare Muster im Zusammenhang mit kardiogenem Schock. Das Projekt konzentriert sich auf die Auswirkungen von zirkulierenden Biomarkern im Zusammenhang mit dem kardiogenen Schock auf mehrere zelluläre Komponenten und zelluläre Systeme. Es wird vorgeschlagen, die Integration aller vier CLIP-Parameter unter hypoxischen Bedingungen durchzuführen. Darüber hinaus wird eine sorgfältige Untersuchung durchgeführt, um die regulatorischen miRNAs zu entschlüsseln, die von IL-6 und anderen CLIP-Markern in der Kohorte der Patienten mit kardiogenem Schock beeinflusst werden. Die Validierung dieser Ergebnisse soll durch die Anwendung von Bioinformatik-Tools erfolgen.