Die im Zentrum für Molekulare Biomedizin (CMB) am Beutenberg Campus angesiedelte Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Markus Gräler beschäftigt sich mit der Signaltransduktion von Lipiden in der Sepsis. Aktuelle Forschungsthemen beschäftigen sich mit der Rolle des Sphingosin-1-phosphat (S1P) Rezeptors S1PR3 sowie der Sphingosinkinasen Typ 1 und 2 in der Sepsis. Primäres Ziel der Forschungsaktivitäten ist es, neue Wege für die Prävention und Behandlung systemischer Infektionen aufzuzeigen. Das Sphingolipid S1P steht dabei im Fokus der Untersuchungen, da es viele physiologisch wichtige Prozesse beeinflusst, die auch bei einer systemischen Infektion eine Rolle spielen wie die Stabilisierung der Endothelzellbarriere, die Beeinflussung der Migration, Aktivierung und Differenzierung von Immunzellen und die ausreichende Versorgung von Organen mit Sauerstoff. Das Methodenspektrum zur Untersuchung dieser Prozesse ist entsprechend breit aufgestellt und beinhaltet neben Zellkultur und klassischen biochemischen Verfahren wie ELISA, Western-Blot, und qPCR auch Durchflusszytometrie, Fluoreszenzmikroskopie, intrazelluläre Calciummessungen, Flüssigkeitschromatographie und Massenspektroskopie. Damit konnten wir in den vergangenen Jahren wichtige Erkenntnisse gewinnen bezüglich der Rolle des S1P-metabolisierenden Enzyms S1P-Lyase und des S1P-Rezeptors S1PR3, deren Eignung als therapeutische Zielmoleküle in der Sepsis gegenwärtig untersucht wird. Ferner konnten wir den stabilisierenden Einfluss von S1P auf die Endothelzellbarriere im Zuge einer Inflammation besser definieren, was neue therapeutische Möglichkeiten aufgezeigt hat, die ebenfalls sowohl tierexperimentell als auch klinisch weiter untersucht werden.
Ausgewählte Publikationen
Winkler, M.S., R.A. Claus, M. Schilder, S. Pöhlmann, S.M. Coldewey, J. Grundmann, T. Fricke, O. Moerer, K. Meissner, M. Bauer, H. Hofmann-Winkler, and M.H. Gräler, Erythrocytes increase endogenous sphingosine 1-phosphate levels as an adaptive response to SARS-CoV-2 infection. Clin Sci (Lond), 2021. 135(24): p. 2781-2791. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34878105/
Weigel, C., S.S. Hüttner, K. Ludwig, N. Krieg, S. Hofmann, N.H. Schröder, L. Robbe, S. Kluge, A. Nierhaus, M.S. Winkler, I. Rubio, J. von Maltzahn, S. Spiegel, and M.H. Gräler, S1P lyase inhibition protects against sepsis by promoting disease tolerance via the S1P/S1PR3 axis. EBioMedicine, 2020. 58: p. 102898. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32711251/
Jeya Paul, J., C. Weigel, T. Müller, R. Heller, S. Spiegel, and M.H. Gräler, Inflammatory Conditions Disrupt Constitutive Endothelial Cell Barrier Stabilization by Alleviating Autonomous Secretion of Sphingosine 1-Phosphate. Cells, 2020. 9(4): 928. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32290092/
Winkler, M.S., K.B. Märtz, A. Nierhaus, G. Daum, E. Schwedhelm, S. Kluge, and M.H. Gräler, Loss of sphingosine 1-phosphate (S1P) in septic shock is predominantly caused by decreased levels of high-density lipoproteins (HDL). J Intensive Care, 2019. 7: p. 23. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31019718/
Hemdan, N.Y., C. Weigel, C.M. Reimann, and M.H. Gräler, Modulating sphingosine 1-phosphate signaling with DOP or FTY720 alleviates vascular and immune defects in mouse sepsis. Eur J Immunol, 2016. 46(12): p. 2767-2777. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/27683081/
