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Forschungsschwerpunkte AG Prof. Gericke


Zellen des angeborenen Immunsystems, wie beispielsweise Makrophagen, sind an der Beseitigung von sterbenden Zellen und Zelltrümmern beteiligt. Dieser Prozess wird Efferozytose genannt. Effiziente Efferozytose führt zu einem nicht-entzündlichen Abbau von alternden oder sterbenden Zellen und spielt eine wichtige Rolle bei der Gewebehomöostase. Im Fettgewebe stellt der Abbau sterbender Zellen eine besondere Herausforderung dar, da Fettzellen im Rahmen der Adipositas bis über 150 µm groß werden können. Das entspricht der 10-fachen Größe einzelner Makrophagen. Um die molekularen und zellulären Abläufe nach dem Sterben von Fettzellen genauer zu untersuchen, haben wir eine Lebendmikroskopietechnik etabliert, die es uns erlaubt, die Interaktion zwischen sterbender Fettzelle und Makrophagen im lebenden Gewebe genauer zu untersuchen. Mit dieser Technik in Kombination mit anderen Mikroskopietechniken, wie der Super-Resolution-Mikroskopie oder der Elektronenmikroskopie, möchten wir die Mechanismen entschlüsseln, die entweder zu einem effizienten oder aber gestörten Abbau der Fettzelle führen. Die räumliche und zeitliche Auflösung unserer Methode erlaubt darüber hinaus die Analyse der beteiligten Moleküle bei der Interaktion zwischen sterbender Fettzelle und Makrophagen.

Somit soll in diesem Projekt der molekulare Entscheidungsprozess bei Erkennung und Abbau sterbender Fettzellen untersucht werden. Weiterhin möchten wir untersuchen, ob es eine natürliche Grenze der Zellgröße gibt, die von Makrophagen aufgenommen und abgebaut werden kann. Unserer Hypothese nach, hängt der gestörte Abbau von hypertrophen Fettzellen bei der Adipositas direkt mit der Entzündungsreaktion im Fettgewebe und damit mit der Stoffwechsellage des gesamten Organismus zusammen. Wir glauben, dass das genaue Verständnis des Abbauprozesses sterbender Fettzellen und die pharmakologischen Interventionen zur Steigerung der Abbaukapazität des Immunsystems neue Ansatzpunkte für eine erfolgreiche Therapie des Diabetes mellitus Typ 2 darstellen könnten.

Abbildung 1: Lebendmikroskopie von Fettgewebe zeigt unterschiedliche Abbauvorgänge von sterbenden Fettzellen durch Fettgewebemakrophagen. Die Darstellung zeigt lebendes Fettgewebe mit rot-leuchtenden Makrophagen und grün-gefärbten Fettzellen. Obere Bildreihe: Ausschnitte eines Videos zeigen, wie ein Makrophage innerhalb von ~36 h eine sterbende Fettzelle (mit Stern markiert) erkennt, aufnimmt und verdaut (effiziente Efferozytose). Untere Bildreihe: Nach erstem Kontakt zwischen sterbender Fettzelle und Makrophagen werden eine große Anzahl von weiteren Makrophagen angelockt und umschließen gemeinschaftlich die sterbende Fettzelle, ohne Anzeichen von Abbau der Fettzelle innerhalb von 4 Tagen (ineffiziente Efferozytose). Messbalken entspricht 50 µm.

 

In einem weiteren Schwerpunkt geht es um den Einfluss der Umweltchemikalie Diethylhexylphthalat (DEHP) auf die Fettzelldifferenzierung. DEHP wird als Weichmacher in Kunststoffprodukten des täglichen Lebens eingesetzt und steht u.a. im Verdacht „obesogen“, also als „Dickmacher“ zu wirken. In diesem Zusammenhang werden unterschiedliche Aspekte der Fettzelldifferenzierung untersucht - hierzu zählt im Besonderen der Einfluss einer DEHP-Exposition auf die chronische Fettgewebsinflammation. Diese Untersuchungen finden zum einen im humanen Zellmodell, als auch perspektivisch an humanen Fettgewebsproben statt. 

 

Diese Forschungsarbeiten werden durch folgendes Projekt gefördert:


SFB 1052 “Obesity mechanism” (DFG)
: "Role of macrophages in adipocyte degradation - a live-imaging approach” (Prof. Martin Gericke, Halle, und Prof. Ingo Bechmann, Leipzig)

IFB Adiposity Diseases (BMBF): “Role of innate immune system on obesity-related inflammation in adipose tissue” (PD Dr. Nora Klöting, Leipzig, und Prof. Martin Gericke, Halle)

Direktorin:
Prof. Dr. Heike Kielstein

Hausanschrift:
Medizinische Fakultät
Institut für Anatomie und Zellbiologie
Große Steinstraße 52
06108 Halle (Saale)

06097 Halle (Saale) - Postanschrift

E-Mail:
Prof. Dr. med. 
Heike Kielstein

Prof. Dr. med. 
Faramarz Dehghani

Prof. Dr. med.
Martin Gericke

Sekretariat:
Allgemeine Anfragen:
anatomie(at)medizin.uni-halle.de
Evelyn Axmann
Elisabeth George
Antje Harbach

Telefon: 
(+49) (345) 557 - 1701, -1702, -1703
Fax: (+49) (345) 557 - 1700

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