Einfluss von Schadstoffen und Lebensstilfaktoren auf das Metabolom

Metabolomik hat sich als Nachweis von niedermolekularen Stoffwechselverbindungen in einem biologischen System in der letzten Dekade zu einem wichtigen Werkzeug entwickelt. Dabei geht es um die Bestimmung von metabolischen Änderungen beim Umsatz von Xenobiotika (wie Schadstoffe, Nahrung, Medikamente, Kosmetika) und den Einfluss von Lebensstilfaktoren wie z.B. körperliche Aktivität, Ernährung oder Rauchen.


Folgende Forschungsthemen werden bearbeitet:

Populationsbezogenen Studien sollen die Wechselwirkung äußerer Faktoren auf die Entwicklung funktioneller Störungen bis hin zur Entwicklung von Erkrankungen aufdecken. Dazu zählen Schadstoffanalysen, Biomonitoringverfahren und die Bestimmung endogener Metabolite unterschiedlicher Matrizes.
Informationen: Ulrike Rolle-Kampczyk; Andrea Müller
Wir beschäftigen uns mit dem Einfluss von Schadstoffen aus der Umwelt auf das Auftreten von Adipositas. Dazu werden Stoffe aus verschiedenen chemischen Stoffgruppen wie z.B. Gruppe der Pestizide, deren Verteilung im Körperfett sowie deren Rolle (viszeralen vs. subkutanen Fettgewebe) auf die Ausbildung einer Adipositas untersucht.
Informationen: Ulrike Rolle-Kampczyk; SFB1052
Wir verwenden in vivo Systeme und zelluläre Modelle um tiefere Einblicke in Signalwege zu erhalten, welche durch exogene Faktoren beeinflusst werden. Die Anwendung von Modellsystemen erlaubt es aufgrund gerichteter Versuchsansätze gezielte Fragestellungen zu untersuchen. Dadurch soll z.B. die genaue Wirkungsweise von Xenobiotika aufgeklärt werden.
Informationen: Ulrike Rolle-Kampczyk; Sven Haange; Beatrice Engelmann
Wir entwickeln und nutzen innovative Methoden der ungerichteten sowie gerichteten Metabolomik. Der neuartige methodische Ansatz der ungerichtete Metabolomik ist, dass hier nicht wie in der klassischen Analytik die absolute Konzentration einiger bekannter Metaboliten gezielt bestimmt (gerichtete Analyse), sondern dass mit einer Analyse eine möglichst umfangreiche Anzahl von Metaboliten, erfasst wird. Diese Vorgehensweise ermöglicht nicht nur die Erfassung einer wesentlich größeren Zahl von Metaboliten, sondern lässt es auch zu, dass unbekannte Metaboliten als wichtig erkannt und dann erst nachträglich identifiziert werden. Die umfangreiche Erfassung von Metaboliten einerseits und die ergebnisoffene Analyse andererseits sind die größten Stärken der Metabolomik. Sie ermöglichen es, bisher nicht bekannte Unterschiede zwischen verschiedenen Proben zu erkennen.
Informationen: Ulrike Rolle-Kampczyk; Sven Haange; Beatrice Engelmann
Da das Metabolom durch viele verschiedene Stoffwechselvorgänge beeinflusst wird, ist die alleinige Abundanz von Metaboliten nicht immer aussagekräftig. Zum Beispiel kann der Anstieg in der Konzentration eines Metaboliten bedeuten dass Enzyme, die diesen Metaboliten produzieren aktiver sind oder dass Enzyme die diesen Metaboliten abbauen weniger aktiv sind. Um diese Stoffwechselvorgänge genauer zu untersuchen, also wie kommt es tatsächlich zu den Änderungen des Metaboloms, bauen wir eine Plattform für die Analyse von metabolischen Flüssen auf (Metabolic Flux Analysis). Dazu werden Isotopen-markierte Nährstoffe verwendet. Der besondere Focus liegt hierbei auf der Untersuchung des zentralen Kohlenstoff- und des Energiestoffwechsels.
Informationen: Katarina Fritz; Beatrice Engelmann