Stipendiatinnen & Stipendiaten

Projekt: Validierung des OCS-Plus bei Mild Cognitive Impairment und leichter Demenz

Mild Cognitive Impairment (MCI), ein Zustand, der mit einem hohen Risiko für die Entwicklung einer Demenz einhergeht, zeigt eine steigende Prävalenz. Es gibt Evidenz dafür, dass therapeutische Eingriffe wie z.B. Ergotherapie die Entwicklungen weiterer kognitiver Einschränkungen verlangsamen können. Besonders in strukturschwachen Regionen wie etwa der ländliche Raum in Thüringen, mangelt es allerdings an spezialisierten diagnostischen Zentren und damit der Möglichkeit, PatientInnen zu identifizieren, die von einer Therapie profitieren könnten. Daher werden diagnostische Tools gebraucht, die sensitiv, mobil, einfach zu bedienen und perspektivisch telemedizinisch einsetzbar sind. Ein solches Instrument stellt der Oxford Cognitive Screen Plus (OCS-Plus) dar. Dieser tablet-basierte, 20-minütige Test wurde an der Universität Oxford zur Identifikation früher kognitiver Beeinträchtigungen entwickelt und bereits in gesunden ProbandInnen validiert. In meinem Promotionsprojekt habe ich den OCS-Plus in der Zielgruppe, Patienten mit MCI und leichter Demenz, angewendet. Die PatientInnen wurden über das Gedächtniszentrum rekrutiert: Täglich stellen PatientInnen sich dort tagesklinisch vor und erhalten ein Screening mit dem ACE. Erhärtet sich der Verdacht auf MCI oder Demenz, erhalten die PatientInnen die Möglichkeit, tagesklinisch an einer sogenannten Gedächtniswochen teilzunehmen. Dort erfolgen ausführliche Testungen mit der CERAD-Batterie und der CDR, sowie neurologische Untersuchung, Bildgebung und gegebenenfalls Lumbalpunktion. Liegt eine MCI oder leichte Demenz vor (CDR 0,5 bzw. 1) konnten die PatientInnen in die Studie eingeschlossen werden. Um die Konstruktvalidität zu überprüfen, habe ich die Ergebnisse des OCS-Plus mit denen der etablierten Testverfahren korreliert. Darüber hinaus habe ich kognitiv gesunde ProbandInnen aus den Angehörigen rekrutiert, die die PatientInnen im tagesklinischen Setting begleiten. Mittels ROC-Kurven konnte ich so die Diskriminationsfähigkeit des OCS-Plus ermitteln.

Projekt: Einfluß des Alterns auf die Leber

Inflammaging, Immunoseneszenz und Störungen der Autophagie sind wesentliche Mechanismen, die zum Alterungsprozeß der Leber beitragen.  Der Alterungsprozeß führt zu morphologischen Veränderungen im Sinne einer Fibrose, zu Einschränkungen der metabolischen Funktion, zur Verminderung der Regenerationskapazität bei gleichzeitig erhöhter Suszeptibilität für einen Ischämie-Reperfusionsschaden. Diese Faktoren erhöhen das Risiko für erweiterte Leberresektionen beim alten Menschen. Die Autophagiekapazität der seneszenten humanen Leber ist deutlich niedriger als die der juvenilen Leber. Anhand von humanen Leber- und Serumproben nach erweiterter oder zweizeitiger Leberresektion soll die Autophagiekapazität sowie Funktionsparamter (zB Glukose- Fettstoffwechsel)  in Abhängigkeit von weiteren Komorbiditäten der Leber wie einer Fibrose oder Verfettung untersucht werden. Die Regulierung der Autophagie wird mit Hilfe einer IT gestützten Patientendatenbank dann mit dem klinischen Verlauf und den Laborparametern abgeglichen, um so Rückschlüsse auf den Einfluss des Alters auf die Autophagie in der Leber und im weiteren auf die Regenerationsfähigkeit der Leber in unterschiedlichen Altersstufen zu ermöglichen.

Projekt: Effekte von Resveratrol auf Funktion und Entwicklung von Stammzell-generierten Herzmuskelzellen

Embryonale Mausstammzellen der Linie CGR8 sind ein etabliertes Modell zur Untersuchung der natürlichen Entwicklung des Herzens in vitro mithilfe der 3D-Kultur in Embryoid Bodies (EB). Während der Differenzierung aus den 3 Keimblättern bilden sich reproduzierbar neben spontan kontrahierenden Kardiomyozyten weitere Zellen des Herzens wie Bindegewebs-, Endothel- und Immunzellen. Frühe Phasen und Bedingungen der Kardiomyogenese wurde in unserem Labor bereits umfangreich untersucht. Diese Arbeit konzentriert sich auf späte Phasen und Alterung der Kultur. Ein Verzögern des natürlichen Sistierens der Schlagaktivität durch Resveratrol, Aktivator der Adenosinmonophosphatkinase (AMPK) und Sirtuinen, ist im Labor aufgefallen, wurde aber noch nicht umfangreich untersucht.

Projekt: Charakterisierung von Pathogenese und Prävention des zerebralen Vasospasmus mittels Durchmesseranalyse zerebraler Arteriolen im akuten Hirnschnittmodell der Maus

Hämorrhagische Schlaganfälle wie die aneurysmatische Subarachnoidalblutung zeigen eine Altersassoziation mit einem Inzidenzgipfel in der sechsten Lebensdekade. Einblutungen in das Hirnparenchym und in den Liquorraum begünstigen die Entstehung des zerebralen Vasospasmus, einer prognostisch ungünstigen Sekundärkomplikation, die mit morphologischen und funktionellen Veränderungen der zerebralen Mikrozirkulation einhergeht und bislang unzureichend behandelbar sowie pathogenetisch lückenhaft aufgeklärt ist. Die Identifikation von vasoreaktiven und spasmogenen Faktoren sowie präventiver Therapieoptionen zur Vermeidung neurologischer Defizite und Stärkung des neurorehabilitativen Potentials sind von hohem klinischen Stellenwert in der medizinischen Betreuung betroffener Patienten. In den vergangenen Jahren gelang die strukturelle Aufklärung einer Vielzahl von Substanzen, die dem Abbauprozess des Hämoglobins und Bilirubins entstammen und in mehreren Modellsystemen eine Vasokonstriktion zerebraler Arterien und Arteriolen induzierten. Da diese sogenannten Hämabbauprodukte (HDP) auch im Liquor von Patienten mit stattgehabter Subarachnoidalblutung nachweisbar sind, wird ihnen in der Pathogenese des zerebralen Vasospasmus eine entscheidende Rolle zugesprochen. Alle bisherigen Hirnschnittexperimente wurden an juvenilen Mäusen durchgeführt, sodass unklar bleibt, ob sich der gefäßverengende Effekt mit zunehmendem Alter der Versuchstiere potenziert. Neben diesem Teilprojekt sollen protektive Mechanismen an diesem in vitro-Modellsystem in den Vordergrund gestellt werden. Die genetische und pharmakologische Beeinflussung des BK-Kalium-Kanals zeigte erste vielversprechende Ergebnisse, die HDP-induzierte Gefäßverengung zu verhindern. Das im Rahmen einer Subarachnoidalblutung gestörte NO-Endothelin-Gleichgewicht sowie der Arachidonsäure-Stoffwechselweg sind weitere potentielle Stellglieder, deren Untersuchung die Aufklärung des zerebralen Vasospasmus unterstützen soll.

Projekt: Charakterisierung pathogenetischer und protektiver Mechanismen des Hämabbauinduzierten Vasospasmus zerebraler Arteriolen im Mausmodell

Der durch Abbauprodukte des Hämoglobins (heme degradation products = HDPs) induzierte zerebrale Vasospasmus ist eine häufig auftretende und klinisch relevante Komplikation bei Patienten mit Subarachnoidalblutung (SAB). Zurückliegende Untersuchungen konnten zeigen, dass die beiden Substanzklassen der HDPs, Bilirubin Oxidation Endproducts (BOXes) und Propentdyopents (PDPs), im Liquor von SAB-Patienten nachweisbar sind und im Tiermodell - in Abhängigkeit der Expression des BKCa-Kalium-Kanals - gefäßverengend wirken.

Um die Pathophysiologie des zerebralen Vasospasmus im Allgemeinen und die HDP-induzierte Vasokonstriktion zerebraler Arteriolen im Detail besser zu verstehen, wird die Interaktion der PDPs und BOXes mit anderen vasoregulativen Mediatoren an Hirnschnitten von juvenilen und alten Mäusen untersucht und die akute zeitliche Änderung des Durchmessers kortikaler Arteriolen bestimmt. Bildgebendes Verfahren der Wahl ist die Differentialinterferenzkontrast-Mikroskopie.

Der zweite Schwerpunkt der Promotionsarbeit widmet sich dem Langzeiteffekt der HDPs auf die Gefäßwandmorphologie. Dafür wird an fixierten Hirnschnitten von Mäusen, die mit Eigenblut, PDPs oder BOXes vorbehandelt wurden, der Aktinanteil der glatten Gefäßmuskulatur immunhistochemisch gefärbt und mithilfe von konfokaler Laserscanmikroskopie bildgebend dargestellt. Bisherige Ergebnisse zeigen eine Gefäßverengung als auch eine Zunahme des Aktinanteils in der Gefäßwand extra- und intraparenchymaler Hirnarterien nach 14-tägiger Inkubation mit Eigenblut, PDPs oder BOXes.

Projekt: Proteostase im Alterungsprozess und in der malignen Transformation

Die Proteostase von alternden Geweben, speziell unter repetitiven entzündlichen Prozessen, ist für die Integrität der Organfunktion von grosser Wichtigkeit. Speziell die Aktivierung des NfkB Signalwegs spielt in Alterungsprozessen eine gewichtige Rolle und wird durch die zelluläre Proteostase reguliert und kontrolliert. Die aus der alternden klonalen Hämatopoese entstehenden Neoplasien unterliegen neben altersbedingten Veränderungen auch einem hohen zellulären Stress. Dies kann zur Abhängigkeit von protektiven Funktionen wie der Proteostase führen. Fokus unserer Projekte soll die Charakterisierung neuer Zielstrukturen und die translationale Entwicklung von Verfahren zur molekularen Therapie von Leukämie-Stammzellen bei altersbedingten Leukämien sein. Exemplarisch werden wir in diesem Projekt die Rolle des Immunproteasoms in der Leukämieentwicklung und seine therapeutische Beeinflussbarkeit zur Eradikation von Leukämie-Stammzellen untersuchen, da es in alternden Geweben protektive Funktionen übernehmen kann. Experimentelles Design: Diese Untersuchungen sollen an murinen und humanen (Leukämie-) Stammzellen in vitro und in vivo erfolgen und translational eine Korrelation mit Markern der klonalen Hämatopoese ermöglichen sowie eine frühe therapeutische Entwicklung einleiten. Hypothese: Zentrale Hypothese dieses Projektes ist, dass Expression des Immunproteasoms alternde Zellen und auch aus dem Alterungsprozess entstehende Leukämien durch Erhaltung der Proteostase vor dem Zelltod bzw. der Degeneration schützt. Diese sekundäre Abhängigkeit wollen wir im Detail charakterisieren und als möglichen zielgerichteten therapeutischen Ansatz im alternden blutbildenden System entwickeln.

Projekt: Modulation von Autophagie zur Verbesserung der Regenerationskapazität der seneszenten Leber im Kleintier

Inflammaging, Immunoseneszenz und Störungen der Autophagie sind wesentliche Mechanismen, die zum Alterungsprozess der Leber beitragen. Der Alterungsprozess führt zu morphologischen Veränderungen im Sinne einer Fibrose, zu Einschränkungen der metabolischen Funktion, zur Verminderung der Regenerationskapazität bei gleichzeitig erhöhter Suszeptibilität für einen Ischämie-Reperfusionsschaden. Diese Faktoren erhöhen das Risiko für erweiterte Leberresektion beim alten Menschen. Hypothese: Induktion von Autophagie verbessert die alterungsbedingte Einschränkung der Regenerationskapazität der Leber. Experimentelles Design: Im Kleintiermodell soll in diesem Projekt Autophagie induziert und gehemmt werden und der Einfluss auf den Regenerationsprozess nach Leberresektion untersucht werden.

Projekt: Restitution of hippocampal neurogenesis to protect cognitive decline in a novel mouse model of Alzheimer´s disease

Alzheimer´s disease (AD) is one of the main neurodegenerative disorders of the 21stcentury involving declining cognitive function such as difficulty learning new information and memory loss. The cognitive deficits as occurring in AD might be due to impairment in the generation of new neurons (adult neurogenesis) in the dentate gyrus of the hippocampal formation.

The main goal of the present research project is not only to prevent but also to restore endogenous neural stem cells and neurogenesis in Alzheimer´s disease to safeguard cognitive function. For this purpose, we will use a unique inducible mouse model (NestinCreERT2/NKCC1fl/fl/dtTomato) in which the specific knockout of the Na+-K+-Cl- co-transporter NKCC1 activates the self-renewal of typically quiescent neural stem cells (NSC). Preliminary data showing that NKCC1 knockout significantly increases the number of NSCs, mature neurons and astrocytes in very old mice.

To induce neural stem cells activation and elevation of neurogenesis in Alzheimer´s disease, our novel mouse model is in breeding with the mutant APPswe/PS1ΔE9 Alzheimer´s disease mice, in which familial Alzheimer´s disease (FAD)-causing mutations were targeted into their endogenous genes. In the present project, the proliferative capacity, mode of neural stem cell division, and differentiation of RGLs at a single level will be determined, to verify the potential of NSCs in Alzheimer´s disease during progression. Further we will focus on the restitution of neurogenesis at different stages of Alzheimer´s disease. Using the novel mouse model, the activation of NSCs will be induced at early and late stages of Alzheimer´s disease. To prevent the reduction of neurogenesis in the early stage of Alzheimer´s disease and to restore neurogenesis at later stages of Alzheimer progression, we will clarify the contribution of neurogenesis in cognitive function in Alzheimer diseased mice.

Projekt: Darm Hirn Interaktion im Alter: Einfluß auf die Kognition

Es ist allgemein anerkannt, dass körperliche Aktivität die kognitiven Fähigkeiten verbessert, auch wenn mit einem Training erst in einem späteren Alter begonnen wird. Allerdings sind die Auswirkungen eines „alternden“ Darms und dessen Mikrobiom auf die Plastizität des Gehirns bisher kaum bekannt. In dem hier geplanten Projekt sollen Mäuse einem freiwilligen Laufen in einem Laufrad ausgesetzt werden. Wir erwarten eine kognitive Verbesserung, positive Auswirkungen auf den Darm, das Darmmikrobiom und die Metabolite, eine bessere Darmbarrierefunktion und eine abgeschwächte Entzündungsreaktion bei den alten Mäusen. Das Projekt ist Teil eines größeren Gesamtprojektes. Das Teilprojekt umfasst: die Mitbetreuung der Tierexperimente (Laufrad), Entnahme von Proben des Gehirns und des Dickdarms, RNA-Isolierung und qPCR zur Untersuchung von entzündlichen zerebralen und intestinalen Prozessen. Das Gehirngewebe wird auf die Transkriptexpression von pro-inflammatorischen Cytokinen, Chemokinen und Markern für aktivierte Astrozyten und Mikroglia untersucht. Kolongewebe wird auf die gleichen entzündungsfördernden Marker wie das Gehirn untersucht. Des Weiteren werden Gene analysiert, die bei entzündlichen Darmerkrankungen hochreguliert sind. Während inflammaging (Entzündungsaltern) für das Gehirn gut untersucht ist, gibt es kaum Befunde für den Darm. Da jedoch ein veränderter Entzündungszustand des Dickdarms im Alter die Darm-Gehirn-Kommunikation negativ beeinflussen kann und somit einen Teufelskreis schafft, der zu neurodegenerativen Erkrankungen führt, sind solche Untersuchungen von essentieller Bedeutung.

Projekt: Altersabhängige Mechanismen von Lernen, Entlernen und Wiedererlernen

Ein wesentliches Problem beim Erlernen neuer Fähigkeiten ist, dass diese mit bereits gelernten Fähigkeiten interagieren. So fällt es z.B. sehr viel schwerer sich an die invertierte Steuerung eines Computerspiels anzupassen, wenn man es zuvor über viele Stunden mit der alternativen Steuerung trainiert hat. Die motorischen Aufgaben interagieren hier miteinander. Im Bereich medizinischer Rehabilitation ist dieses Phänomen noch bedeutsamer, da die Schwierigkeit etwas zu „verlernen“ einer notwendigen Kapazitätsfreisetzung von Neuronenverbänden im Wege steht, welche dringend für das Erlernen einer wichtigen verloren gegangenen Fähigkeit benötigt werden.

Im vorliegenden Projekt untersuchen wir insbesondere die Altersabhängigkeit der Fähigkeit motorische Fähigkeiten zu Entlernen und untersuchen hier den Grad der Interaktion zwischen bereits Gelerntem, Entlerntem und wieder neu Erlerntem.

Das Trainingsparadigma ist das Erlernen eines 10 Finger Schreibmaschinenschreibens. Den Erfolg des Lernens testen wir mit einer einfachen Leistungsüberprüfung dieser Fähigkeit sowohl mit einer Tastaturbelegung die dem gelernten entspricht wie auch mit einer Tastaturbelegung die dieser nicht entspricht. Im zweiten Teil des Experimentes müssen die Probanden dann ein anderes alternatives Tastaturdesign im 10 Finger System trainieren. Dies setzt das Entlernen des vorhergehenden 10 Fingersystems z.T. partiell voraus. Zielparameter sind die Interaktion des bereits gelernten mit dem neuen Task. Die Altersabhängigkeit dieses Prozesses und Abhängigkeit von der grundsätzlichen Lerngeschwindigkeit.

Neben der Verhaltensebene ist der zugrunde liegende Mechanismus im Gehirn von besonderem Interesse. Die Probanden werden daher unter der motorischen Testbedingung im mehrfach im funktionellen MRT untersucht. Hierbei sind wir an der Konnektivität der Schleife von sensomotorischem Kortex, Basalganglien und Thalamus interessiert. Insbesondere die Veränderungen die sich in dieser Verarbeitungsschleife durch das Entlernen einer Aufgabe ergeben.

Projekt: Cytokine profiling and eQTL analyzes after extended hepatectomy

Aging is associated with a higher incidence of primary and secondary liver tumors requiring liver resection and extended resection. Liver resection is followed by liver regeneration to compensate the loss of liver mass. Liver regeneration is a complex reparative process requiring the orchestrated interplay of numerous signaling mechanism and signaling factors such as cytokines. Insufficient liver regeneration is associated with potentially life threatening hepatic dysfunction and failure.

The aim of this project is to characterize the serum cytokine profile in patients subjected to liver resection to identify factors supporting liver regeneration. Furthermore, liver tissue is used for expression quantitative trait loci (eQTLs). eQTL  are genomic loci that explain all or a fraction of variation in expression levels of mRNAs. Correlation of serum cytokine profiles with the results of eQTL analysis should contribute to predict liver regeneration and to identify patients at risk for hepatic failure, both needed for later development of treatment strategies.

Projekt: Einfluss des Alterns auf die Induktion einer gewebszerstörenden Wirtsantwort auf eine chronische bakterielle Infektion mit pathogenen Bakterien

Chronische bakterielle Infektionen induzieren über proinflammatorische Signalwege Knochenschwund, indem sie ein Ungleichgewicht in der Aktivität von Osteoblasten und Osteoklasten fördern und daher das Entstehen und Fortschreiten von lokalem parodontologischen Knochenverlust fördern. Im vorliegenden Projekt soll der spezifische Einfluss des Alterns auf die Induktion einer gewebszerstörenden Wirtsantwort auf eine chronische bakterielle Infektion mit pathogenen Bakterien stehen. Das experimentelle Design umfasst Zellkulturarbeit mit primären Zellen und Zelllinien, molekularbiologische Techniken, Analyse von histologischen Schnitten von menschlichen Biopsien, Serumanalyse und Mausstudien.

Projekt: Modulierung der Interaktion zwischen Plasmazellen und der Mikroumgebung zur Behandlung des Multiplen Myeloms

Das Multiple Myelom, die zweithäufigste hämatologische Malignität, bleibt heute noch eine unheilbare Erkrankung. Das Multiple Myelom vorwiegend die ältere Bevölkerung betrifft. Das mediane Alter bei Diagnose beträgt 69 Jahre, und  62% der Patienten sind älter als 65 Jahre. Da die Bevölkerung älter wird, ist zu erwarten, dass die Prävalenz dieser bisher unheilbaren Erkrankung weiter steigen wird. Außerdem sind alternde Patienten eine herausfordernde Population für Hämatologen, da Alter und Komorbiditäten die Möglichkeit der Krebsbehandlung erheblich beeinflussen. Tatsächlich wird das Alter selbst, unabhängig von Komorbiditäten, als ein Risikofaktor angesehen, der eine Reduzierung der Therapiedosis rechtfertigen könnte. Daher sind neue und weniger toxische Therapien dringend erforderlich. In einem Vorscreening einer epigenetischen Library identifizierten wir vielversprechende Substanzen, die synergistisch mit bestehenden Therapien wirken könnten, so dass die Verabreichung der Therapie bei niedrigeren Dosen mit reduzierter Toxizität möglich ist. Das vorliegende Projekt soll diese Arbeit vorantreiben und nicht nur die optimalen Dosen für den Einsatz in Kombination mit bekannten Medikamenten gegen das multiple Myelom ermitteln, sondern auch den Wirkmechanismus dieser Verbindungen allein und in Kombination vertiefen. Da das Überleben der Myelomzellen bekanntlich von der Interaktion zwischen den bösartigen Plasmazellen und der Mikroumgebung abhängt, werden die Einzelverbindungen und Kombinationstherapien nach verschiedenen Co-Kulturbedingungen von Myelomplasmazellen und Stromazellen untersucht. Die Co-Kultur (normale Co-Kultur, Transwell-System, konditionierte Medien) wird sowohl in Zelllinien als auch in Primärpatientenproben durchgeführt. Um die Projektziele zu erreichen, werden verschiedene Methoden eingesetzt: Zellkultur-, Vitalitäts- und Apoptosetest, Westernblot, Durchflusszytometrie und Migrationsassay. Abhängig von den gewonnenen Daten können auch weitere Methoden wie ELISA und Genexpressionsprofiling eingesetzt werden.

Projekt: Die Rolle von CCL11 bei der Alterung von Mikroglia

Die grundlegende Zielsetzung dieses Projektes liegt darin den Einfluss des Alterungsfaktors CCL11, auch bekannt unter Eotaxin-1, bei der Alterung von Mikroglia zu untersuchen. Wir (1) und Andere (2) haben zuvor gezeigt, dass sich CCL11 in Mäusen und Männern während des Alterns im Blutserum als auch im Liquor anreichert. Vor Kurzem fanden wir heraus, dass CCL11 zur alters-assoziierten Dysfunktion von Schwann-Zellen beiträgt und somit zu einer beeinträchtigten peripheren Nervenregenation in alten Mäusen führte (1). Eine weitere Publikation zeigte, dass CCL11 in alten Mäusehirnen zu einer beeinträchtigten Neurogenese, aufgrund einer CCL11-induzierten Schädigung von Neuronalen Stammzellen führte, welches an einer alters-assoziierten Fehlfunktion, im Rahmen von beeinträchtigtem Lernen und Gedächtnis, beisteuert (2). Des Weiteren wurde kürzlich ein Effekt von CCL11 auf Mikroglia aufgedeckt:

Nerven in der Zellkultur, die mit dem Medium von CCL11-stimulierten Mikroglia behandelt wurden, waren Sauerstoffradikalen (ROS) ausgesetzt, welche einen gesteigerten Glutamat-induzierten exzitotoxischen Zelltod von Neuronen herbeiführten (3). Unser Ziel besteht darin, eine mögliche Rolle einer altersbedingten Akkumulation von CCL11 während der normalen Hirnalterung, durch Induktion von Mikroglia-Alterung und -Seneszenz. Hierzu planen wir BV2-Zellen, eine Mikroglia-Zelllinie, sowie primäre Mikroglia, isoliert aus adulten Mäusen, mit CCL11 in vitro zu stimulieren. Anschließend möchten wir das Zytokin-Expressionsmuster analysieren sowie untersuchen, inwiefern CCL11 die Mikroglia zu einer pro- bzw. anti-inflammatorischen Polarisation reguliert. Mittels Western Blotting möchten wir weiterhin mögliche Downstream-Signalwege erforschen, inwieweit CCL11-mediierte Polarisation als auch ROS-induzierte DNA-Schädigung, einen Einfluss auf einer möglichen Induktion von Seneszenz während des Alterns haben. Phagozytose-Assays mithilfe von Fluoreszenz-markiertem Myelin und apoptotischen Neuronen, als auch eine Ko-Kultur mit Astrozyten, sollen zusätzlich die Veränderungen von Clearance-Funktion und Astrozyten-Aktivierung durch CCL11-behandelte Mikroglia aufzeigen.

Letzen Endes nutzen wir Western Blotting, um eine Reihe von Einflüssen von CCL11 auf folgende Punkte zu untersuchen: 1. Mikroglia-Polarisation, 2. DNA-Schädigung und 3. eine damit einhergehende Veränderung der Astrozyten-Aktivierung in vivo. Weitere Immunofluoreszenz-Färbungen von jungen Mäusehirnen, wobei eine Kontroll-Kohorte mit einer CCL11-injizierten Kohorte (um die Hirnalterung zu beschleunigen) verglichen wird, sollen die CCL11-mediierte Modulation von Mikroglia in Bezug auf Morphologie, Phagozytose-Aktivität und –Aktivierung in vivo aufdecken.

1. R. Buttner et al., Inflammaging impairs peripheral nerve maintenance and regeneration. Aging Cell, e12833 (2018).
2. S. A. Villeda et al., The ageing systemic milieu negatively regulates neurogenesis and cognitive function. Nature 477, 90-94 (2011).
3. B. Parajuli, H. Horiuchi, T. Mizuno, H. Takeuchi, A. Suzumura, CCL11 enhances excitotoxic neuronal death by producing reactive oxygen species in microglia. Glia 63, 2274-2284 (2015).

Projekt: Kardiale Mitochondrien als Mediatoren einer vorzeitigen Alterung im Rattenmodell mit hoher und niedriger aerober Laufkapazität

Herzerkrankungen sind vor allem Erkrankungen älterer Menschen und nehmen mit steigendem Alter zu. Ausdauertraining kann altersbedingte Einschränkungen vermindern und das Auftreten von Herzerkrankungen verzögern. Die körperliche Leistungsfähigkeit kann die Lebenserwartung und das Auftreten kardiovaskulärer Erkrankungen am besten voraussagen. Die genetische Ausstattung bestimmt dabei einen großen Teil der Leistungsfähigkeit. Diese kann im Menschen jedoch nicht isoliert betrachtet werden. In Tieren mit genetisch bedingter niedriger körperlicher Laufkapazität zeigt sich eine verminderte Lebenserwartung.

Die Mitochondrienfunktion ist mit unterschiedlicher Laufkapazität assoziiert und Einschränkungen der Mitochondrienfunktion im Alter wurden im Herzen und Muskel gefunden. In dieser Arbeit sollen daher mitochondriale Mechanismen untersucht werden, die die verminderte Lebenserwartung in Individuen mit geringer Laufkapazität erklären können. Die Ergebnisse werden unsere Kenntnisse über die Mechanismen der Wirkung von Ausdauerkapazität auf das Altern erweitern.

Speziell soll nun die Aktivität und Menge von Komplexen der Atmungskette und die Aktivierung von Signalwegen für mitochondriale Biogenese, Autophagie, Fusion und Fission untersucht werden. Veränderungen durch oxidativen Stress sollen ebenfalls mit den etablierten Methoden gemessen werden und werden Einblicke in die molekularen Mechanismen des Einflusses von Laufkapazität auf das Altern liefern.

Projekt: Einfluss der Alzheimer Erkrankung auf die adulte hippokampale Neurogenese und kognitive Funktion

Die Alzheimer-Krankheit (AD) ist eine der wichtigsten neurodegenerativen Erkrankungen des 21. Jahrhunderts, bei denen die kognitiven Funktionen abnehmen. Bis heute sind die therapeutischen Interventionen minimal und das Fortschreiten der bereits diagnostizierten Demenz kaum aufzuhalten. Der Hippokampus ist bereits frühzeitig von der Alzheimer Erkrankung betroffen und ist bekannt als die neurogene Nische, in der zeitlebens Neurogenese stattfindet. Lern- und Gedächtnisdefizite sind mit der Abnahme der Neurogenese korrelierbar. Inwieweit die Progression der Alzheimer die Stammzelle beeinflusst und folglich die Neurogenese ist nur wenig verstanden und Fokus des geplanten Forschungsprojekts.

Projekt: Altersabhängigkeit der monozytären Immunantwort im experimentellen Schlaganfall

Infiltrierende Monozyten und Mikrogliazellen vermitteln im geschadigten Gehirn eine krankheitsmodifizierende Immunantwort. Ihre jeweiligen Beitrage zu Schadigungs- und Reorganisationsprozessen konnen jedoch mit herkommlichen Methoden nicht voneinander getrennt werden, weil diese Zellarten phanotypisch auserst ahnlich sind. Wir haben ein induzierbares fate-mapping Verfahren etabliert, mit dem hamatopoietische Stammzellen und die von ihnen abstammenden Monozyten im gesunden Tier dauerhaft markiert werden. Bei einer darauffolgenden Hirnlasion konnen so infiltrierende Monozyten zweifelsfrei von Mikrogliazellen unterschieden werden. Wir planen, dieses Verfahren einzusetzen, um die Immunantwort von Monozyten und Mikroglia im Gehirn junger und gealterter Mause am Modell des experimentellen Schlaganfalls vergleichend zu charakterisieren. Dabei sollen anatomisch/ histologische und verhaltensorientierte Analysen sowie Transkriptomanalysen der beiden Phagozytenpopulationen durchgefuhrt werden. Wir mochten damit zum Verstandnis beitragen, wie Altern die angeborene Immunantwort im geschadigten Gehirn beeinflusst.

Projekt: Mitochondriale Regulation als Mediator für hohe Lebenserwartung bei hoher körperlicher Leistungsfähigkeit

Körperliche Leistungsfähigkeit kann die Lebenserwartung und das Auftreten kardiovaskulärer Erkrankungen am besten voraussagen. Die genetische Ausstattung bestimmt dabei den größten Teil der Leistungsfähigkeit. Im Menschen kann ihr Einfluss jedoch nicht isoliert betrachtet werden. In Tieren mit genetisch bedingter niedriger körperlicher Laufkapazität zeigt sich eine verminderte Lebenserwartung.

Besonders im Skelettmuskel ist niedrige Mitochondrienfunktion mit niedriger Laufkapazität und verminderter Lebenserwartung assoziiert. Im Alter wurden Einschränkungen der Mitochondrienfunktion im Herzen und Muskel gefunden. In dieser Arbeit soll daher untersucht werden, welche mitochondrialen Mechanismen im Skelettmuskel die verminderte Lebenserwartung in Individuen mit geringer Laufkapazität erklären können. Die Ergebnisse werden unsere Kenntnisse über die Mechanismen der Wirkung von Ausdauerkapazität auf das Altern erweitern.

Speziell sollen die Menge von einzelnen Komplexen und Superkomplexen der Atmungskette und die Rolle von Sirtuinen sowie NAD/NADH in Altersprozessen untersucht werden. Damit werden wir Einblicke in die molekularen Mechanismen des Einflusses von genetisch bedingter unterschiedlicher Laufkapazität auf das Altern bekommen.

Projekt: Einfluß des altersbedingten pro-coagulatorischen Zustandes auf die in-vivo Blutreperfusion eines selektiv dezellularisierten Leberlappens

Biologisches “organ engineering” ist eine neue Strategie zu Generierung von Organtransplantaten. Dabei werden dezellularisierte Organgerüste mit parenchymatösen und endothelialen Zellen besiedelt. Unsere Gruppe hat kürzlich ein neues Modell zur selektiven intravitalen Leberlappendezellularisierung etabliert um den Prozeß der Repepopulierung uter physiologischen Bedingungen untersuchen zu können. Leider kam es bei der Blutreperfusion zu intravaskulären Thrombenbildung und somit zur Gefäßobstruktion. Die schichtweise Beschichtung mit immobilisiertem Heparin konnte zwar die Thrombenbildung verhindern, führte jedoch zu einer minimalen, aber letalen Sickerblutung.

In dem geplanten Projekt wollen wir den Einfluß des Alters auf die delikate Balance zwischen intrahepatischer Thrombenbildung und Blutungsneigung nach selektiver in-vivo Leberdezellularisierung untersuchen. Junge und alte Ratten sollen dabei einer selektiven in-vivo Leberlappendezellularisierung mit nachfolgender physiologischer Blutreperfusion unterzogen werden. Die Tier werden nach einer definierten Beobachtungszeit (1h, 6h, 14h, 24h, 72h sowie 7Tagen) getötet um lokale und systemische Gerinnungsparameter zu untersuchen. Außerdem soll die extrazelluläre Matrix mittels Immunhistochemie, Westernblot und Elektronenmikroskpie untersucht werden.

Projekt: Einfluss des Alterns auf die Anfälligkeit für chronische S. aureus Infektionen

Advanced age is often characterized by increased susceptibility to chronic infections, contributing to aging-associated decline of fitness. The mechanisms of the increased infection burden in elderly are incompletely understood. It is known that ageing is associated with chronic oxidative and inflammatory stress which leads to the damage of diverse cell components, including organelles, proteins, lipids and DNA, and contributes to the age-induced decline of physiological functions. Such age-linked decline of host defense mechanisms might facilitate the progression to a chronic and difficult to treat infection during bacterial exposure. However, the precise impact of host impairments caused by aging on the course of infection with bacteria like S. aureus is unknown. In our project we will investigate this process to define new therapeutic approaches for treating persistent infections in elderly hosts.

Projekt: Funktionelle Untersuchung des Einflusses von Hämabbauprodukten auf die neurovaskuläre Reaktion im Hirnschnittmodell der Maus in Abhängigkeit vom Alter

Nach Subarachnoidalblutung können im Liquor betroffener Patienten Abbauprodukte des Häm (HDPs), der prosthetischen Gruppen des Hämoglobins,  nachgewiesen werden. Deren Struktur konnte in den letzten Jahren aufgeklärt werden. Da HDPs in verschiedenen tierexperimentellen Modellsystemen eine Verengung arterieller Hirngefäße auslösen und Patienten mit Subarachnoidalblutung oftmals zerebrale Vasospasmen aufweisen, wird den HDPs bei der Entstehung des zerebralen Vasospasmus und der daraus folgenden sekundären Ischämie eine entscheidende Rolle zugesprochen. Unklar bleibt, ob neben der bislang isoliert betrachteten Gefäßverengung auch die neurovaskuläre Kopplung durch HDPs beeinträchtigt ist. Die Untersuchung dieser Fragestellung setzt funktionelle Messungen voraus, die mittels elektrischer und optogenetischer Stimulation von Hirnschnittpräparaten das Zusammenspiel zwischen neuronaler Aktivierung und vaskulärer Reaktion untersuchen sollen. Da das Auftreten und der Schweregrad des Vasospasmus einen Altersbezug hat, sollen die Experimente an zwei Alterskohorten durchgeführt werden. Die zu erwartenden Ergebnisse leisten einen wichtigen Beitrag zum besseren Verständnis und der Entwicklung neuer Therapieformen zerebraler Gefäßkomplikationen nach einer Subarachnoidalblutung.

Projekt: Makrolid-Beta-Lactam-Kombination, Fluorochinolonmonotherapie oder Beta-Lactam-Monotherapie für hospitalisierte Patienten mit moderater ambulant erworbener Pneumonie? Entwicklung eines individualisierten Behandlungsansatzes mit Hilfe von Maschinenlernmethoden

Die Ambulant erworbene Pneumonie (CAP) ist eine alters assoziierte Erkrankung. Sie ist in Deutschland die häufigste Ursache für eine Krankenhauseinweisung älterer Patienten. Die Behandlung von Infektionskrankheiten allgemein ist bei älteren Patienten kompliziert aber wichtig, da sie sehr häufig betroffen sind, aber oft ein klinisch atypisches Erscheinungsbild haben. Zusätzlich weisen sie eine modifizierte Wirkstoffverstoffwechselung auf. Speziell wird die genaue Rolle der Antibiotika der Makrolide, β-Lactame und Fluorochinolone bei CAP kontrovers diskutiert. Das Ziel dieses Projekts ist, charakteristische Patientenmerkmale zu finden, mit denen Patientengruppen identifiziert werden können, die von einer der Antibiotikatherapien profitieren. Eine derartige Regel kann später in die klinische Routine implementiert werden. Wir werden Maschinenlernmethoden/künstliche Intelligenz verwenden und auf CAPNETZ-Daten anwenden. CAPNETZ ist eine multinationale, prospektive Beobachtungsstudie, in der alle relevanten Aspekte zu CAP gesammelt werden und inzwischen Daten von ca. 12.000 Patienten umfasst. Ein guter klinisch/medizinischer Hintergrund ist definitiv von Vorteil, während Programmiererfahrung oder Erfahrung in Maschinenlernen nicht notwendig ist, das wird während der Arbeit erworben.

Projekt: "Organ repair" durch Rekonditionierung alter, ischemischer und verfetteter Leber mittels normothermer, oxygenierter Langzeit-Maschinenperfusion

Aufgrund des demographischen Wandels sind auch die potentiellen Organspender zunehmend älter und multimorbide. Daraus resultiert eine hohe Rate an marginalen Organen. Eine der wenigen Optionen zur Verbesserung der ischämisch bedingten Transplantatschädigungen ist die Rekonditionierung mittels normothermer oxygenierter Maschinenperfusion.

Dieses Projekt zielt darauf ab im Rattenmodell altersbedingte, insbesondere steatotische Organschädigung durch normotherme oxygenierte Langzeitperfusion über bis zu 24h, 48h und 72h zu behandeln. Während der Perfusion werden Gewebeproben entnommen und histologisch, immunhistochemisch und per Western blot untersucht um das Ausmaß der Schädigung und der Verfettung zu bestimmen um in einem zweiten Schritt regulatorisch einzugreifen.

Projekt: Magnetresonanztomografie-Surrogatparameter für den Krankheitsprogress bei Amyotropher Lateralsklerose

Amyotrophe Lateralsklerose (ALS) ist eine multisystemische neurodegenerative Erkrankung, deren klinische Progressionsgeschwindigkeit stark zwischen einzelnen Patienten variiert. Es werden dringend verlässliche Surrogatparameter der ALS benötigt, u.a. für eine individualisierte Therapieberatung. In diesem Projekt sollen Analyseverfahren der Magnetresonanztomografie (MRT) in Verbindung mit der klinischen Krankheitsprogression untersucht werden, wobei letztere in einem neuen Ansatz nach dem D50-Modell quantifiziert werden kann. Primär dient ein MRT-Datensatz einer regionalen Querschnittskohorte zur Entwicklung dieser Surrogatparameter (pseudolongitudinale Analysen), die außerdem in longitudinalen Datensätzen validiert werden sollen. Objektive in-vivo MRT-Surrogatparameter, die sich hier verifizieren ließen, werden dringend benötigt für das Management von Therapien bei ALS und würden außerdem als Ergebnisparameter künftiger Interventionsstudien die Versorgung dieser tödlich erkrankten Patienten wesentlich verbessern.

Projekt: Schicksal neuraler Stammzellen während der Alzheimer Erkrankung 

Die Alzheimer-Krankheit (AD) ist eine der wichtigsten neurodegenerativen Erkrankungen des 21. Jahrhunderts, bei denen die kognitiven Funktionen abnehmen. Bis heute sind die therapeutischen Interventionen minimal und das Fortschreiten der bereits diagnostizierten Demenz kaum aufzuhalten. Der Hippokampus ist bereits frühzeitig von der Alzheimer Erkrankung betroffen und ist bekannt als die neurogene Nische, in der zeitlebens endogene Stammzellen neue Nervenzellen generieren können. Lern- und Gedächtnisdefizite sind mit der Abnahme dieser sogenannten Neurogenese korrelierbar. Inwieweit die Stammzellen durch die Alzheimer Erkrankung beeinflusst werden und welches Schicksal die Stammzellen während der Erkrankung erfahren ist bis heute unklar und Fokus des geplanten Forschungsprojekts.

Projekt: Krankheitsmodifizierende Effekte eines Antikörper-basierten zielgerichteten Transfers von Interleukin-9 im präklinischen Modell der Pulmonalen Hypertonie

Die Pulmonale Hypertonie (PH) ist eine häufige altersassoziierte kardiovaskuläre Erkrankung, deren Prognose über die begleitende Rechtsherzinsuffizienz determiniert wird. Die damit verbundenen Gewebsumbauprozesse sowohl in den Lungengefäßen als auch im rechten Ventrikel beinhalten eine Reorganisation der extrazellulären Matrix mit dem Wiederauftreten in gesunden Organen nicht nachweisbarer, sogenannter fetaler, Molekülvarianten von Zelladhäsionsproteinen wie z.B. Fibronektin. Letztere eignen sich als molekulare Zielstrukturen für Antikörper-basierte Diagnose- und Therapiestrategien. Ein innovativer Ansatz ist dabei das Konzept der Immunzytokine bestehend aus einem gegen fetale Proteinstrukturen gerichteten Antikörper und einem bioaktiven Payload. Nach systemischer Gabe wird durch spezifische Antikörperbindung eine hohe lokale Wirkeffizienz erreicht. Das Immunzytokin F8-IL9 konnte in präliminaren Untersuchungen als vielversprechend eingestuft werden. Im geplanten Projekt sollen die Krankheits-modifizierenden Wirkeffekte im Mausmodell auf hämodynamischer, echokardiographischer, histologischer und molekularbiologischer Ebene analysiert werden. Ziel ist die präklinische Testung von F8-IL9 als potentiellen neuen Wirkstoff in der PH-Therapie sowie die Beschreibung der den Wirkeffekten zugrunde liegenden funktionellen Zusammenhänge.

Projekt: Prädiktion des klinischen Outcomes bei akutem ischämischem Schlaganfall unter Verwendung eines künstlichen neuronalen Netzwerkes

Projekt: Immunseneszenz im humanen peritonealen Kompartiment

Immunseneszenz bezeichnet den Prozess der phanotypischen und funktionellen Alterung des Immunsystems. Mit fortschreitendem Lebensalter nimmt die Immunfunktion ab und es kommt zu verstarkter Morbiditat und Mortalitat durch Infektionen und Tumorerkrankungen. Wahrend altersbedingte Veranderungen von humanen Immunzellen in der Zirkulation in den letzten Jahren bereits gut charakterisiert wurden, ist uber das Phanomen der Immunseneszenz bei gewebsstandigen Immunzellen wenig bekannt. Unsere Arbeitsgruppe untersucht die Zusammensetzung und die Funktionsweise des angeborenen Immunsystems im humanen peritonealen Kompartiment. Die Auswirkungen der Immunseneszenz auf humane innate Immunzellen der Peritonealhohle und dessen Einfluss auf die Erkennung und Resolution von pathogenen Erregern sind gegenwartig vollig unbekannt und sollen im Rahmen der Jena School for Ageing Medicine erforscht werden. Die Identifikation von altersbedingten Veranderungen der Immunfunktion kann die Grundlage fur neue Therapien darstellen, um Infektionsgeschehen im Alter zu verhindern, einzudammen und Folgeerscheinungen abzumildern.

Projekt: Stroke lesions induce reward system deficiency and influence long-term outcome

Das Belohnungs- und Motivationssystem des Menschen ist ein weit verteiltes zerebrales Netzwerk. Der ischämische Schlaganfall zerstört Hirngewebe. Diese Läsionen verursachen häufig ein Defizit des neuronalen Belohnungssystems, wodurch die kognitive Lernfähigkeit und die Motivation der betroffenen Patienten eingeschränkt wird. Die häufigste psychiatrische Komplikation bei einem Schlaganfall ist die Post-Stroke-Depression (PSD) mit einer Prävalenz von bis zu 50%. Diese erreicht ihren Häufigkeitsgipfel nach 3-6 Monaten und reduziert den Rehabilitationserfolg der Patienten. Unbehandelt verbleibt ein Viertel der PSD-Patienten langfristig depressiv. Unklar ist bisher, ob es sich hierbei um einen direkten Schädigungseffekt neuronaler Zentren des Belohnungssystems  oder  um eine Schädigung der diese Zentren verbindenden Netzwerkstrukturen handelt. Ein besseres Verständnis dieses Sachverhaltes soll mittels funktioneller MRT-Untersuchungen im Rahmen dieses Forschungsprojekts erreicht werden. Für die Rehabilitation nach einem Schlaganfall ist das Erlernen von motorischen Bewegungsabläufen in vielen Fällen das Ziel der Rehabilitation zur Rückerlangung der Selbständigkeit. Einflüsse auf diese Lernvorgänge zu untersuchen und so die Komplexität des Lernens und der Plastizität nach Schlaganfällen zu verstehen, soll es ermöglichen die Morbidität zu reduzieren.

Projekt: Der Einfluss der zellulären Seneszenz auf respiratorische Virusinfektionen

Virale Atemwegsinfektionen verursachen weltweit eine hohe Morbidität und Mortalität. Insbesondere in der aktuellen SARS-CoV-2 Pandemie können schwere Krankheitsverläufe bei älteren Patienten beobachtet werden. Die Prozesse der Seneszenz wirken sich dabei vor allem durch einen Anstieg der inflammatorischen Antwort der Zelle auch in der Lunge aus. Um diese Aspekte auf molekularer Ebene zu untersuchen, soll der Einfluss der COVID-19 Infektion auf die seneszente Zelle in vitro untersucht werden. Dabei sollen einerseits die Auswirkungen der Infektion auf die Entstehung der Seneszenz analysiert werden, andererseits soll die Infektion in der seneszenten Zelle hinsichtlich der intrazellulären Prozesse untersucht werden. Die Signaltransduktionswege stehen dabei im Fokus des Interesses, um für spätere Studien einen Ansatzpunkt zur therapeutischen Intervention ermitteln zu können.

Projekt: Modulation of autophagy to reduce the age-related liver transplantation injury in a rat liver transplantation model

Aging is an unavoidable natural process leading to an impairment in structure and function of all organs including the liver. Aging also affects key cellular processes, notably the pro-survival process of autophagy. Aging of the liver as of other organs goes along with the induction of a pro-inflammatory state. Nevertheless, aged organs are increasingly used as organ grafts for transplantation, due to the increasing unmet demand. There is increasing evidence that aged organs are more susceptible to the unavoidable ischemia reperfusion injury, leading to an increased morbidity after transplantation. Evidence is also accumulating that upregulating autophagy might counteract ischemia-reperfusion injury. However, this was not yet investigated in a liver transplant model, but only in models of warm ischemia. This project aims to investigate in a rat liver transplantation model whether the age related increase of hepatic IRI can be compensated by upregulating autophagy.

Projekt: Seneszenzmarker in der Plazenta – Premature Alterung als Folge von oder Ursache für Schwangerschaftspathologien

Die Plazenta entsteht, wächst, differenziert sich und altert im Zeitraum der 9 bis 10 Monaten einer Schwangerschaft. Mit fortschreitender Dauer der Schwangerschaft werden in der Plazenta zunehmend Seneszenzmarker exprimiert. Physiologisch nimmt die Funktionalität der Plazenta ab 40 Schwangerschaftswochen deutlich ab und sie beginnt ganz zu versagen, was klinisch in einer gesteigerten intrauterinen Sterberate humaner Feten ab 38 Schwangerschaftswochen sichtbar ist. Die akzelerierte und vorzeitige Alterung der Plazenta stellt einen pathologischen Zustand dar und ist Kennzeichen verschiedener Plazenta-assoziierter Schwangerschaftskomplikationen, wie der fetalen Wachstumsretardierung (FGR, fetal growth restriction) und der Präeklampsie (PE) - den beiden Hauptursachen für maternale und neonatale Morbidität und Mortalität. Das Verständnis für die physiologisch ablaufenden plazentaren Alterungsprozesse und für deren Störungen ist daher von enormer klinischer Bedeutung insbesondere um klinische Ansätze zur Behandlung zu entwickeln. Ziel des Projektes ist die immunhistochemische Analyse der Expression verschiedener bekannter Seneszensmarkern, wie p21, p16 und p53, Markern für oxidativen Stress und von „Seneszenz-assoziierten sekretorischen Proteinen" (SASP), in Plazenten von Patientinnen mit PE und/oder FGR. Zur funktionellen Charakterisierung der betroffenen plazentaren Zellpopulationen und deren Interaktionen soll nach Multiplex-lmmunfluoreszenzmarkierung (Multiplex-lF) mittels spatial phenotyping eine Zuordnung von Zelltyp und Status der Zellalterung erfolgen und damit Rückschlüsse auf ihre Rolle in der plazentaren Seneszenz in den verschiedenen Schwangerschaftspathologien gezogen werden. Nach Etablierung der multifluoreszenz-basierten Immundetektion anhand von Kontrollplazenten gesunder Schwangerer mit Termingeburten erfolgt die vergleichende Auswertung mit retrospektiv gesammelten Plazentablöcken von klinisch-diagnostizierten PE und FGR-Schwangerschaften. Abschließend soll der Einfluss von PETN (Pentaerythritoltetranitrat), ein Arzneimittel, welches in den letzten Jahren im Rahmen der PETN-Studie zur Behandlung schwangerer Patientinnen mit Risikokonstellation für die Entwicklung einer FGR und/oder PE untersucht wurde, auf die Expressionsmuster der plazentaren Seneszenzmarker analysiert werden.

Projekt: Sekretom und Seneszenz Fett-abgeleiteter Stammzellen (ASC) junger und alter Spender und deren Wirkung auf Wachstum und Angiogenese in vitro

Die Wirkung von ASC junger und alter Spender auf das Wachstum und die Angiogenese von Tumorspheroiden und gesundem Gewebe (Embryoid bodies) soll in vitro untersucht werden. Seneszenz und pro- / antiinflammatorischer Phänotyp von ASC werden dabei in Zusammenhang gebracht, um eine Risikoabschätzung für ASC bei der Stammzelltherapie zu ermöglichen. In ASC werden typische Seneszenzmarker (p27,p21, p53, p16, beta-Galaktosidase, Histon y- H2AX, SAHF), das Sekretom (proinflammatorisch/antiinflammatorisch) sowie die Bildung reaktiver Sauerstoffintermediate (ROS) untersucht. Eine Abgrenzung zwischen replikativer Seneszenz und prämaturer Seneszenz wird getroffen. Durch Gabe von ROS wird der oxidative Stress verstärkt und die prämature Seneszenz in ASC junger Spender provoziert. Die Auswirkungen auf das Sekretom und die Expression von Seneszenzmarkern wird betrachtet. Es soll untersucht werden, ob in ASC mit Eintritt in die Seneszenz ein proinflammatorischer Phänotyp induziert wird. In einem weiteren Schritt wird in Konfrontationskulturen die Beeinflussung des Wachstums und der Angiogenese untersucht. Weiterhin werden ASC mit proinflammatorischem Phänotyp mit Antioxidantien behandelt (Resveratrol, Pterostilben und Metformin) und deren Seneszenzmarker und Sekretom untersucht. Ziel ist es festzustellen, ob auf diesem Wege ein Reversal oder ein Verhindern des Eintritts der Seneszenz und eine Wandlung in einen proinflammatorischen Phänotyp möglich ist. Die antioxidativ behandelten ASC werden in Konfrontationskulturen hinsichtlich Wachstum und Angiogenese analysiert.

Projekt: Untersuchung des Einflusses verschiedener Fettsäuren auf den Knochenstoffwechsel

Parodontitis ist eine bakteriell induzierte Erkrankung des Zahnhalteapparates. Vor der Jahrtausendwende wurde die Parodontitis als Infektionserkrankung gesehen, die durch exogene Bakterien verursacht wird und deren Krankheitsverlauf durch eine insuffiziente Immunantwort begünstigt wird. Heute weiß man jedoch, dass die Progression dieser Erkrankung insbesondere von einer hyperinflammatorischen Wirtsantwort in Reaktion auf den bakteriellen Initiator getragen wird und zur Hart- und Weichgewebsschädigung führt. Ein wichtiger modulierender Faktor der inflammatorischen Wirtsantwort ist die Ernährung. In vorherigen humanen Untersuchungen konnte der deutliche antiinflammatorische Einfluss auf klinisch-parodontologische Parameter nachgewiesen werden. Besonders durch die Aufnahme von gesättigten Fettsäuren, wie der Palmitinsäure (PA), ist im Vergleich zur einfach ungesättigten Ölsäure (OA) ein deutlicher Porphyromonas gingivalis (P.gingiva/is) induzierter Abbau des murinen Alveolarknochens zu beobachten. Es hat sich gezeigt, dass im Verlauf des Alterungsprozesses die Anfälligkeit für bakterielle Infektionen und nachfolgende chronisch entzündliche Erkrankungen erhöht ist. In diesem Zusammenhang wurde festgestellt, dass auch die Prävalenz von Parodontitis in der alternden Bevölkerung zunimmt und stellt somit eine wachsende wirtschaftliche Belastung dar. Das vorgeschlagene Projekt untersucht altersdefinierte Mechanismen, die dem Knochenverlust zugrunde liegen, und bestimmt, wie diese als Reaktion auf eine parodontale bakterielle Infektion moduliert werden. Es konzentriert sich auf immunmodulierende Ernährungsformen, die dem parodontalen Knochenverlust entgegenwirken.

Projekt: The influence of age on drug metabolism as one central hepatic function

Due to the demographic change, the number of elderly patients is rising. Ageing has an influence on hepatic morphology, and function, e.g., increased fibrosis and reduced protein synthesis. Ageing may also affect the expression and activity of the CYP system, one of the key systems for xenobiotic and drug metabolism. However, the impact of ageing on drug metabolism is not yet widely explored. The aim of this study is to explore the influence of age and age-associated fibrosis/cirrhosis on the cytochrome P 450 system. CYP-expression will be investigated by immunohistochemistry (IHC) using paraffin embedded liver samples. CYP activity in snap frozen liver tissue will be examined by an in-vitro activity assay. The results will be correlated with clinical data. In the long run, this might result in a better assessment of the hepatic functional reserve and might also contribute to a more precise adjustment of drug exposure of elderly patients. Both together might contribute to increasing safety of major hepatobiliary surgery in this patient group at risk.

Projekt: FMRI connectivity analyses of reward prediction and consumption networks in healthy younger and older adults

Altern ist mit einem übergreifenden Abbau von Fähigkeiten verbunden die nicht in allen Regionen und im Besonderen nicht in allen Hirnregionen gleichermaßen ablaufen. So zeigten große longitudinale Vergleichsstudien, dass besonders der Präfrontale Kortex oder das Striatum eine höhere Atrophie im Alter aufweisen. Das legt die Vermutung nahe, dass im Alter nur spezifische kognitive Funktionen beeinträchtigt oder verlangsamt sind. Die Wahrnehmung von Belohnung als Einflussfaktor der dynamischen Anpassung von Handlungsentscheidungen bildet eine wichtige Überlebensstrategie über die gesamte Lebensspanne hinweg. Die neurokognitive Regulation dieser Adaptation erfolgt innerhalb des Reward-Systems. Als Taktgeber menschlichen Verhaltens spielt es auch eine wesentliche Rolle im Prozess des Lernens. In der hier vorgestellten Forschungsarbeit konzentrieren wir uns auf Veränderungen im Reward-System des alternden Gehirns. Belohnungs-Vorhersage und Erleben sind mit der Repräsentation in einem spezifischen Netzwerk, bestehend aus dem medialen prefrontalen Kortex, assoziiert. Es ist bekannt, dass sich mit dem Alter das Belohnungserleben bei konstantem Stimulus vermindert. Es ist meine Hypothese, dass zusammen mit der behavioralen Verminderung der Motivationsantwort sich auch die Interaktionsfähigkeit innerhalb dieses Netzwerks mit dem Alter vermindert. Welchen Einfluss diese Netzwerkveränderungen auf die Lernfähigkeit haben, ist nicht bekannt. Wir vermuten, dass die messbare Interaktionsfähigkeit des Netzwerks einen Einfluss auf die Fähigkeit zu motorischem Lernen hat. Mit Verständnis dieser Prozesse erhoffen wir, individuelle Therapieansätze anhedoner Verhaltensweise im Rahmen neurodegenerativer Erkrankungen zu generieren.

Projekt: Charakterisierung des NAD-Stoffwechsels bei schweren Infektionen im Alter

Ziel dieses Projektes ist es, den NAD-Stoffwechsel aufgrund seiner weitreichenden biologischen Bedeutung bei Infektionskrankheiten (insbesondere Sepsis/SARS-CoV-2) bei älteren Menschen mit multiplen Komorbiditäten, genauer zu untersuchen. Neuere Studien deuten darauf hin, dass ein veränderter NAD-Stoffwechsel im Alter ein primärer Faktor für die schwere Progression und Mortalität bei Infektionserkrankungen (z.B. SARS-CoV-2) ist. Ergebnisse der Alternsforschung, wie die Abnahme der NAD-Konzentration mit zunehmendem Alter, unterstützen die These, dass der NAD-Stoffwechsel bei altersbedingten Erkrankungen sowie bei schweren Verläufen von Infektionskrankheiten eine zentrale Rolle einnimmt. Aus diesem Grund soll in diesem Projekt eine Methode zur Quantifizierung des NAD-Metaboloms mittels LC-MS/MS entwickelt werden, einschließlich der Auswahl interner Standards, der Etablierung einer Extraktionsmethode aus Plasma/Serum und Gewebe, der Optimierung der Chromatographie und der Einstellungen des Massenspektrometers. Anschließend soll die Methode bei Patienten mit schwerer Infektion (Sepsis/ SARS-CoV-2) angewendet werden, um die Frage zu beantworten, ob Veränderungen im NAD-Stoffwechsel eine frühzeitige Erkennung der Organdysfunktion erlauben und für die Prognose von Bedeutung sind.

Projekt: Untersuchung zur endometrialen Immunalterung der Frau als mögliche Ursache von Unfruchtbarkeit

Fruchtbarkeitsprobleme betreffen eines von sechs Paaren weltweit. Ungefähr die Hälfte der Fälle ist auf weibliche Faktoren zurückzuführen. Das Endometrium spielt eine entscheidende Rolle bei der Entstehung und Aufrechterhaltung einer Schwangerschaft. Uterine Natürliche Killerzellen (uNK) sind der am häufigsten vorkommende Immunzelltyp im Endometrium. Sie haben vielseitige immunregulatorische Funktionen, sind nur in geringem Maße zytotoxisch und fördern beim Aufbau des Endometriums und der Dezidua insbesondere die Angiogenese. Unsere Arbeitsgruppe im Placenta-Labor hat im letzten Jahr publiziert, dass die Rezeptor-Expression auf uNK-Zellen im Endometrium von unfruchtbaren Frauen Ähnlichkeiten mit der auf seneszenten peripheren NK-Zellen aufweist. Wir stellen daher die Hypothese auf, dass bei einigen Frauen eine vorzeitige Alterung der endometrialen uNK-Zellen, die zu deren Erschöpfung („exhaustion“) oder Seneszenz führt, an der Entwicklung einer Infertilität beteiligt sein könnte. Um dies zu untersuchen, soll eine doppelte Immunfluoreszenzfärbung von CD56+ uNK-Zellen in Kombination mit Seneszenz und Erschöpfungsmarkern durchgeführt werden. Die Expression von Zytokinen, die mit der Entwicklung und Differenzierung von NK-Zellen zusammenhängen, wird mittels qPCR untersucht. Diese Studie soll dazu beitragen, Zusammenhänge zwischen Infertilität und immunologischer Seneszenz im Endometrium zu beschreiben, um langfristig gezielte immunregulatorische Therapiestrategien entwickeln zu können.

Projekt: Anatomical and functional analysis of cortical neurons involved in cross-modal integration between somatosensory and visual cortex of the mouse

lt is generally known that the lass of one sensory modality can lead to significant improvements of the spared senses. For instance, deaf subjects often display superior visual abilities. However, the underlying systemic and cellular mechanisms of such cross-modal interactions are largely unknown. In this project, it is planned to analyze the cellular substrate of the interplay between different primary sensory areas in the mause. Therefore in the first part of the dissertation, neurons projecting from the primary somatosensory area to the visual cortex and vice versa will be identified by 3-dimensionally reconstructing cells labeled after viral retrograde non-synaptic and anterograde trans-synaptic tracing. In addition, the cellular identity of these neurons will be determined by immunhistological means. We could previously demonstrate that tactile deprivation (whisker deprivation) rapidly induced dramatic plastic alteration in the visual cortex in aging mice. In the second part of the dissertation, chemogenetic means will be tested in vitro to silence spontaneous and evoked activity of cortical neurons in the primary somatosensory area. Using this technique, would make it possible to test the activity-dependence of this phenomenon in vivo. The results of these investigations will extend our understanding of cross-modal interactions and experience dependent plasticity in the aging brain.

Projekt: Liver function assessment and prediction in old donor organs

One of the greatest and yet unresolved challenges in liver transplantation is the shortage of suitable donor organs. In Germany by 2021, nearly 300 patients died while waiting for a liver graft. Demographic change and Western lifestyles are leading to an increasing number of older, multimorbid organ recipients but also donors. Transplantation medicine is faced with the dilemma of rejecting these marginal grafts and thus accepting the risk of dying on the waiting list, or transplanting marginal organs with an accompanying increase in delayed graft function. Old organs are rejected significantly more often and have a higher rate of retransplantation and recipient mortality compared to young organs. The purpose of this project is to investigate the effect of donor age as well as age-associated fatty liver disease on the risk of delayed graft function. CYP expression and activity will be used as markers for liver function, which can be investigated both in vivo using LiMAx® and in vitro using liver tissue samples. To improve the assessment of donor organs, computerized automated image analysis will be utilized to quantify histological and immunohistological stainings. The project is associated with a DFG funded subproject of the SPP 2311 entitled “SIMulation supported LIVer Assessment for donor organs (SimLivA)” - Continuum-biomechanical modeling for staging of ischemia reperfusion injury during liver transplantation. The overall goal of SimLivA is to develop a decision support tool, assisting the transplant surgeon in better judging the quality of a liver graft, immediately before liver transplantation.

Projekt: Die Rolle des VEGF-Signalwegs bei Entstehung und Aufrechterhaltung der endothelialen Seneszenz

Age-related diseases such as atherosclerosis, type 2 diabetes and cardiovascular diseases are associated with endothelial dysfunction, which contributes to the pathogenesis of the respective diseases. The current project is aimed at characterizing dicarbonyl stress in endothelial cells and its contribution to endothelial dysfunction in ageing. Dicarbonyl stress occurs when dicarbonyl metabolites (i.e., methylglyoxal, glyoxal and 3-deoxyglucosone) accumulate in cells and tissues as a consequence of their increased production and/or decreased detoxification. Dicarbonyls are precursors of advanced glycation end products (AGEs), which in turn may trigger cellular dysfunction. We have previously characterized glyoxal-induced carboxymethylation of proteins in endothelial cells and described a proliferation inhibition phenotype. Here, we hypothesize that dicarbonyl stress triggers an inflammatory state of endothelial cells via inducing AGEs. We will characterize inflammatory responses in dicarbonyl-treated cells (cytokines, adhesion molecules, barrier function) and investigate whether these are related to AGE modification of key proteins in these pathways.

Projekt: Einfluss des Diabetes mellitus auf die zelluläre Seneszenz des Knorpels und Synovialgewebes von Arthrosepatienten

Die Arthrose ist eine altersbedingte degenerative Erkrankung, die bei einem Großteil der älteren Bevölkerung dauerhafte Gelenkschmerzen verursacht und zur Einschränkung von Aktivitäten des täglichen Lebens führt. Die Erkrankung Diabetes mellitus (DM) ist ein zusätzlicher Risikofaktor für die Entwicklung einer Arthrose. Die genauen Mechanismen hierfür sind unbekannt. Arthrose-Patienten mit DM weisen erhöhte Entzündungsparameter im Kniegelenk sowie erhöhte Gelenkschmerzen auf. In anderen Geweben zeigte sich, dass ein DM ebenfalls mit einer erhöhten zellulären Seneszenz assoziiert ist. Seneszente Zellen treten bei alters-bedingten Erkrankungen vermehrt auf, sezernieren proinflammatorische Mediatoren, welche die Struktur, Funktion und Regeneration des Gewebes beeinflussen. Im vorliegenden Projekt soll untersucht werden, ob der Anteil seneszenter Zellen im Knorpel sowie Synovialgewebe bei diabetischen Arthrosepatienten erhöht ist. Eine Assoziationsanalyse soll überprüfen, ob die erhöhten Entzündungsparameter mit dem Prozentsatz an seneszenten Zellen korrelieren. Ebenso soll untersucht werden, ob Chondrozyten sowie Synoviozyten diabetischer Patienten eine höhere Sekretion an Seneszenz-assoziierten proinflammatorischen Mediatoren aufweisen gegenüber nicht-diabetischen Patienten.

Projekt: Präeklampsie-assoziierte vaskulare Alterung - Seneszenzinduktion in Endothelzellen im Kontext der Pathophysiologie der Präeklampsie

Bei der Präeklampsie (PE) und der fetalen Wachstumsrestriktion (FGR) besteht in der Schwangerschaft eine endotheliale Dysfunktion. Betroffene Frauen haben lebenslang ein erhöhtes Risiko für eine kardiovaskuläre Erkrankung. Ein erhöhtes kardiovaskuläres Risiko geht generell mit einer vorzeitigen Alterung des Gefäßsystems, insbesondere des Endothels einher. Es wird postuliert, dass eine PE zur Alterung des Endothels führt und ein vorzeitig gealtertes Endothel die Entstehung einer PE begünstigt. Vorzeitige Endothelalterung wird häufig durch zellulären und oxidativen Stress hervorgerufen. Ein wichtiges antioxidatives und
entzündungshemmendes Enzym ist Häm-Oxigenase-1 (HO-1). HO-1-Expression wird in Endothelzellen (EC) durch den NO-Donor Pentaerythrityltetranitrat (PETN) induziert. Bisher gibt es keine Behandlung einer PE, jedoch wurde PETN in einer klinischen Studie eingesetzt und konnte eine Verbesserung des klinischen Outcomes der Mütter zeigen. In experimentellen Untersuchungen reduzierte PETN die Wirkung von oxidativen Stress in EC. In diesem Projekt soll im Zellkulturmodell untersucht werden, ob PE simulierende Stimuli zur Alterung von EC führen und ob durch oxidativen Stress gealterte EC stärker auf diese Stimuli reagieren. Außerdem soll der Effekt von PETN im Kontext der Seneszenzinduktion untersucht werden.

Projekt: Einfluss des Chlorid-Kotransporters NKCC1 auf die Neurogenese und Kognition während der Alzheimer Erkrankung

Die Alzheimer-Krankheit (AD) ist eine der wichtigsten neurodegenerativen Erkrankungen des 21. Jahrhunderts, bei denen die kognitiven Funktionen abnehmen. Bis heute sind die therapeutischen Interventionen minimal und das Fortschreiten der bereits diagnostizierten Demenz kaum aufzuhalten. Die Erkrankung ist durch kognitive Störungen, wie Gedächtnisverlust, Sprachstörungen, Verlust höherer Planungs- und Koordinationsfähigkeit; nichtkognitive Symptome, wie Halluzinationen, Depressionen und Unruhe sowie Schwierigkeiten bei der Ausübung von Tätigkeiten des täglichen Lebens gekennzeichnet. Charakteristisch für die Alzheimer-Erkrankung ist die Ausbildung von Tau-Fibrillen und Amyloid-Plaques beginnend im Temporallappen im Bereich des Hippokampus.

Der Hippokampus ist eine ganz besondere Region, in der zeitlebens neue Nervenzellen aus endogenen Stammzellen generiert werden können. Diese sogenannte adulte Neurogenese besitzt eine entscheidende Rolle bei Lern- und Gedächtnisvorgängen. Inwieweit die Alzheimer Erkrankung den Stammzellpool und die Bildung neuer Nervenzellen im Gyrus dentatus der Hippokampusformation ist noch weitestgehend unerforscht. Im Fokus dieses Forschungsprojekts steht die endogene Stammzelle des Gyrus dentatus während der Progression der AD. Im Speziellen sollen das Überleben- und Integrationsverhalten neuer Neurone analysiert werden. 

Die Verifizierung der zugrundeliegenden Mechanismen der Stammzellenalterung und Bildung neuer Neurone während der Alzheimer Erkrankung kann das Verständnis der frühzeitigen Abnahme der kognitiven Defizite verbessern und neue therapeutische Ansatzpunkt darlegen.

Projekt: Altersbezogene Charakterisierung von T-Zellen bei Immuntherapie behandelten onkologischen Patient*innen mittels Raman Spektroskopie und Durchflusszytometrie

Immuntherapien sind ein vielversprechender Meilenstein in der onkologischen Behandlung und führten zu deutlichen Verbesserungen im Patient*Innen-Outcome. Insbesondere die Immuncheckpointinhibition (ICI) wird heute flächendeckend in vielen Tumorentitäten und allen Altersgruppen eingesetzt. Nichtsdestotrotz erschweren das noch limitierte Verständnis von zugrundeliegenden Mechanismen und der weiterhin bestehende Mangel an zuverlässigen Biomarkern der ICI-assoziierten (Neuro-)Toxizität (irAE) eine optimale Patientenversorgung und können den Therapieerfolg beeinflussen. Darüber hinaus können besondere altersspezifische Immunkaskaden sich auf das Therapieansprechen und Toxizität auswirken. So sind potentiell vermeidbare Risiken für diese vulnerable Patientengruppe unter einer Immuntherapie-Behandlung nicht auszuschließen. Innovative klinische Versorgungsfpfade, die ein verbessertes und vereinfachtes Immunmonitoring von älteren Patient*Innen in der
onkologischen Routine ermöglichen, sind dringend notwendig. Im vorliegenden Projekt untersuchen wir T-Zell-Veränderungen im Blut von onkologischen Patient*Innen durch etablierte immunologische Methoden und Biophotonik. Das Ziel der Studie ist die Identifikation spezifischer T-Zell-Profile durch Raman-Spektroskopie unter Berücksichtigung verschiedener Altersstrukturen, neurologischer Erkrankungen und Auftreten von irAEs.

Projekt: Machine learning for predicting individual disease progressions in early stages of cognitive deficits

Kann man mithilfe von modernen Methoden der künstlichen Intelligenz die Krankheitsverläufe bei Patienten im Stadium einer frühen Demenz vorhersagen? Welche Kombination aus klinischen Parametern, neuropsychologischen Tests und bildgebenden Parametern sind am besten geeignet, die individuelle Krankheitsprogression eines konkreten Patienten zu modellieren? Diese konkreten Fragen werden im Rahmen dieses Projektes bearbeitet und beantwortet werden. Wir beabsichtigen, aus den Krankheitsverläufen von 150-200 Patienten des Gedächtniszentrums in der Neurologie (einschließlich klinischer Parameter, Laborparametern, Bildgebung wie CCT und CMRT, neuropsychologische Tests) ein generatives adversariales Netzwerk (GAN) zu erstellen, mit dem wir oben genannte Fragen beantworten können. Aus diesem Modell werden zudem synthetischem Patienten ableitbar sein, an denen modellhaft Einflussfaktoren und Verläufe untersucht werden können. Die Aufgaben des Stipendiaten ist dabei klar definiert: 1. Retrospektive Überführung von Patientenverläufen in eine Datenmatrix, 2. Implementation eines generative Modells / GAN und 3. Optimierung der Eingabeparameter und Evaluation des prädiktiven Modells.

Projekt: Etablierung eines in vitro-Modells zur Untersuchung der Entstehung des Metabolischen Syndroms und Kardiovaskulärer Folge-Erkrankungen

Der Fruktose Konsum der Bevölkerung hat während der letzten Jahre stark zugenommen. Parallel dazu konnte ein Anstieg des metablischen Syndroms in allen Altersgruppen beobachtet werden, mit besonders starker Ausprägung bei der älteren Bevölkerung. Adipositas der Mutter ist eine wesentliche Determinante für die Entwicklung des MS bei Jugendlichen und der weiteren Ausprägung im Erwachsenenalter. In diesem Kontext möchten wir den Einfluss der Fruktose Ernährung auf die kardiovaskuläre Differenzierung embryonaler Stammzellen in vitro untersuchen. Vorversuche zeigten, dass die kardiovaskuläre Differenzierung bei Fruktose Ernährung beeinträchtigt war, wohingegen Adipozyten vermehrt differenziert wurden. Veränderungen der Expression extrazellulärer Matrix Proteine wurden beobachtet. Wir vermuten einen Zusammenhang der pathophysiologischen Effekte der Fruktose Ernährung mit dem vermehrten Auftreten von reaktiven Sauerstoffintermediaten (ROS), da die Expression der ROS bildenden Enzyme NOX1 und NOX2 erhöht war. Auch eine gesteigerte ROS Bildung durch Mitochondrien konnte beobachtet werden. Eine Beteiligung der Xanthine Oxidase (XO) ist möglich. Es konnte nach Fruktose Behandlung ein Anstieg inflammatorischer Zytokine festgestellt werden. Unsere Arbeitshypothese ist, dass die Fruktose Ernährung die kardiovaskuläre Differenzierung beeinträchtigt, jedoch die Adipogenese und Fibrotisierung fördert. Es soll untersucht werden, welche Rolle oxidativer Stress und inflammatorische Zytokine dabei spielen.

Projekt: Kollagen VIII als Modulator geschlechtsabhängiger Effekte des Alterns auf die Niere

Geschlechtsunterschiede sind sowohl bei Nierenerkrankungen, wie der diabetischen Nephropathie (DN), als auch bei altersassoziierten Nierenschädigung beschrieben. Wir fanden im Tiermodell und bei Patienten mit DN, dass die Schwere der Nierenschäden mit der renalen Expression von Kollagen VIII (Col8) assoziiert ist und sich hohe Col8-Expressionen im männlichen Geschlecht schädlich und im weiblichen protektiv auswirken. Wenig oder nicht nachweisbares Col8 kehrt den geschlechtsabhängigen Effekt um. Basierend darauf, dass auch in der alternden Niere Matrixveränderungen eine Rolle spielen und dass beide Col8-Ketten (Col8A1 und Col8A2) altersabhängig reguliert sind, vermuten wir, dass die Col8-Expression eine kritische Variable darstellt und sich dadurch die kontroverse Datenlage erklären ließe. Im vorliegenden Promotionsprojekt soll im Mausmodell durch eine Kombination aus den Faktoren Alter, Geschlecht und Col8-Genotyp untersucht werden, ob Col8A1 und/oder Col8A2 den geschlechtsabhängigen Effekt des Alterns auf die Niere beeinflussen. Das geplante Methodenspektrum erstreckt sich von molekularbiologischen Untersuchungen bis zu klinisch relevanten Färbetechniken zur Beurteilung von Nierenschädigungen.