Metabolismus und Geweberegeneration
Der demografische Wandel und die damit einhergehende Zunahme altersbedingter Krankheiten, zu denen das metabolische Syndrom, degenerative, fibrotische und kardiovaskuläre Erkrankungen gehören, stellen die Gesellschaft vor große sozioökonomische und klinische Herausforderungen.
Ziel des Forschungsschwerpunkts "Metabolismus und Geweberegeneration" ist es, die molekularen Signalwege und zellulären Interaktionen zu definieren, die Stoffwechselprozesse, zelluläre Kommunikation und Gewebehomöostase regulieren und zu untersuchen, wie Störungen dieser Signalwege und Prozesse zu einer Reihe von Stoffwechsel- und degenerativen Erkrankungen führen, die häufig mit dem Altern einhergehen. Das übergeordnete Ziel ist die Entwicklung neuer therapeutischer Strategien, die Krankheiten, die mit einem veränderten Stoffwechselstatus und/oder einer gestörten Regeneration einhergehen, u.a. Diabetes mellitus, Herz-Kreislauf-Erkrankungen, degenerative und fibrotische Erkrankungen, z. B. der Nieren und der Haut, sowie Neurodegeneration, verhindern, gezielt angehen oder frühzeitig erkennen lassen.
Beteiligte Wissenschaftler*innen
- Univ.-Prof. Dr. Miguel Alejandre Alcazar, Klinik und Poliklinik für Kinder- und Jugendmedizin
- Univ.-Prof. Dr. Stefan Baldus, Klinik III für Innere Medizin
- Dr. Hisham Bazzi, CECAD
- Univ.-Prof. Dr. Thomas Benzing, Klinik II für Innere Medizin
- Univ.-Prof. Dr. Matteo Bergami, CECAD
- Univ.-Prof. Dr. Andreas Beyer, CECAD
- Univ.-Prof. Dr. Kasia Bozek, Institut für Biomedizinische Informatik
- Univ.-Prof. Dr. Bent Brachvogel, Klinik und Poliklinik für Kinder- und Jugendmedizin
- Univ.-Prof. Dr. Paul Brinkkötter, Klinik II für Innere Medizin
- Univ.-Prof. Dr. Jens Brüning, Poliklinik für Endokrinologie, Diabetologie und Präventivmedizin
- Univ.-Prof. Dr. Reinhard Büttner, Institut für Allgemeine Pathologie und Pathologische Anatomie
- Univ.-Prof. Dr. Oliver Cornely, CECAD
- Univ.-Prof. Dr. Claus Cursiefen, Zentrum für Augenheilkunde
- Univ.-Prof. Dr. Jörg Dötsch, Klinik und Poliklinik für Kinder- und Jugendmedizin
- Univ.-Prof Dr. Irina Dudanova, Zentrum Anatomie
- Univ.-Prof. Dr. Sabine Eming, Klinik und Poliklinik für Dermatologie und Venerologie
- Univ.-Prof. Dr. Mario Fabri, Klinik und Poliklinik für Dermatologie und Venerologie
- Univ.-Prof. Dr. Christian Frezza, CECAD
- Dr. Ruth Hanßen, Poliklinik für Endokrinologie, Diabetologie und Präventivmedizin
- Univ.-Prof. Dr. Jan Hoeijmakers, UoC global faculty member, Institut für Genomstabilität in Alterung und Erkrankung, CECAD
- Univ.-Prof. Dr. Stefan Höning, Zentrum für Biochemie
- Univ.-Prof. Dr. Tim Hucho, Klinik für Anästhesiologie und Operative Intensivmedizin
- Univ.-Prof. Dr. Frank Jessen, Klinik und Poliklinik für Psychiatrie und Psychotherapie
- Dr. Cristina Ising, CECAD
- Univ.-Prof. Dr. Manuel Koch, Institut für Experimentelle Zahnmedizin und orale muskuloskeletale Biologie
- Univ.-Prof. Dr. Natalia Kononenko, Zentrum für Physiologie und Pathophysiologie
- Univ.-Prof. Dr. Tatiana Korotkova, Zentrum für Physiologie und Pathophysiologie
- Univ.-Prof. Dr. Marius Lemberg, Zentrum für Biochemie
- Prof. Dr. Max Liebau, Klinik und Poliklinik für Kinder- und Jugendmedizin
- Prof. Dr. Esther Mahabir-Brenner, Zentrum für Molekulare Medizin Köln (ZMMK)
- Univ.-Prof. Dr. Roman-Ulrich Müller, Klinik II für Innere Medizin
- Univ.-Prof. Dr. Christian Netzer, Institut für Humangenetik
- PD Dr. Catherin Niemann, Zentrum für Molekulare Medizin Köln (ZMMK)
- PD Dr. Dirk Nierhoff, Klinik und Poliklinik für Gastroenterologie und Hepatologie
- Dr. Maria Notara, Zentrum für Augenheilkunde
- Univ.-Prof. Dr. Carien Niessen, Department of Cell Biology of the Skin, CECAD
- Dr. Hirotsugu Oda, CECAD
- Univ.-Prof. Dr. Christian Pallasch, Klinik I für Innere Medizin
- Dr. Stephanie Panier, Max Planck Institut für Biologie des Alterns
- PD Dr. Kurt Pfannkuche, Zentrum für Physiologie und Pathophysiologie
- Univ.-Prof. Dr. Cristina Polidori Nelles, Klinik II für Innere Medizin
- Univ.-Prof. Dr. Alfredo Ramirez, Klinik und Poliklinik für Psychiatrie und Psychotherapie
- Dr. Jane Reznick, CECAD
- Univ.-Prof. Dr. Stephan Rosenkranz, Klinik III für Innere Medizin
- Prof. Dr. Bernhard Schermer, Klinik II für Innere Medizin
- Univ.-Prof. Dr. Björn Schumacher, Institut für Genomstabilität in Alterung und Erkrankung, CECAD
- Prof. Dr. Gerhard Sengle, Klinik und Poliklinik für Kinder- und Jugendmedizin
- Dr. Alessandra Stangherlin, CECAD
- Univ.-Prof. Dr. Achim Tresch, Institut für Medizinische Statistik und Bioinformatik
- Univ.-Prof. Dr. Aleksandra Trifunovic, CECAD
- Dr. Silvana Valtcheva, Zentrum für Physiologie und Pathophysiologie
- Univ.-Prof. Dr. David Vilchez, CECAD
- Univ.-Prof. Dr. Johannes Vogt, Zentrum Anatomie
- Univ.-Prof. Dr. Brunilde Wirth, Institut für Humangenetik
- Univ.-Prof. Dr. Andreas Wodarz, Zentrum Anatomie
Publikationshighlights
- De Solis AJ, Del Río-Martín A, Radermacher J, Chen W, Steuernagel L, Bauder CA, Eggersmann FR, Morgan DA, Cremer AL, Sué M, Germer M, Kukat C, Vollmar S, Backes H, Rahmouni K, Kloppenburg P, Brüning JC. Reciprocal activity of AgRP and POMC neurons governs coordinated control of feeding and metabolism. Nat Metab. 2024 Mar;6(3):473-493. doi: 10.1038/s42255-024-00987-z.
- Moschandrea C, Kondylis V, Evangelakos I, Herholz M, Schneider F, Schmidt C, Yang M, Ehret S, Heine M, Jaeckstein MY, Szczepanowska K, Schwarzer R, Baumann L, Bock T, Nikitopoulou E, Brodesser S, Krüger M, Frezza C, Heeren J, Trifunovic A, Pasparakis M. Mitochondrial dysfunction abrogates dietary lipid processing in enterocytes. Nature. 2024 Jan;625(7994):385-392. doi: 10.1038/s41586-023-06857-0.
- Cukoski S, Lindemann CH, Arjune S, Todorova P, Brecht T, Kühn A, Oehm S, Strubl S, Becker I, Kämmerer U, Torres JA, Meyer F, Schömig T, Hokamp NG, Siedek F, Gottschalk I, Benzing T, Schmidt J, Antczak P, Weimbs T, Grundmann F, Müller RU. Feasibility and impact of ketogenic dietary interventions in polycystic kidney disease: KETO-ADPKD-a randomized controlled trial. Cell Rep Med. 2023 Nov 21;4(11):101283. doi: 10.1016/j.xcrm.2023.101283.
- Clahsen T, Hadrian K, Notara M, Schlereth SL, Howaldt A, Prokosch V, Volatier T, Hos D, Schroedl F, Kaser-Eichberger A, Heindl LM, Steven P, Bosch JJ, Steinkasserer A, Rokohl AC, Liu H, Mestanoglu M, Kashkar H, Schumacher B, Kiefer F, Schulte-Merker S, Matthaei M, Hou Y, Fassbender S, Jantsch J, Zhang W, Enders P, Bachmann B, Bock F, Cursiefen C. The novel role of lymphatic vessels in the pathogenesis of ocular diseases. Prog Retin Eye Res. 2023 Sep;96:101157. doi: 10.1016/j.preteyeres.2022.101157.
- Hanssen R, Rigoux L, Kuzmanovic B, Iglesias S, Kretschmer AC, Schlamann M, Albus K, Edwin Thanarajah S, Sitnikow T, Melzer C, Cornely OA, Brüning JC, Tittgemeyer M. Liraglutide restores impaired associative learning in individuals with obesity. Nat Metab. 2023 Aug;5(8):1352-1363. doi: 10.1038/s42255-023-00859-y.
- Zhu M, Metzen F, Hopkinson M, Betz J, Heilig J, Sodhi J, Imhof T, Niehoff A, Birk DE, Izu Y, Krüger M, Pitsillides AA, Altmüller J, van Osch GJVM, Straub V, Schreiber G, Paulsson M, Koch M, Brachvogel B. Ablation of collagen XII disturbs joint extracellular matrix organization and causes patellar subluxation. iScience. 2023 Jun 28;26(7):107225. doi: 10.1016/j.isci.2023.107225.
- Debès C, Papadakis A, Grönke S, Karalay Ö, Tain LS, Mizi A, Nakamura S, Hahn O, Weigelt C, Josipovic N, Zirkel A, Brusius I, Sofiadis K, Lamprousi M, Lu YX, Huang W, Esmaillie R, Kubacki T, Späth MR, Schermer B, Benzing T, Müller RU, Antebi A, Partridge L, Papantonis A, Beyer A. Ageing-associated changes in transcriptional elongation influence longevity. Nature. 2023 Apr;616(7958):814-821. doi: 10.1038/s41586-023-05922-y.
- Petzold A, van den Munkhof HE, Figge-Schlensok R, Korotkova T. Complementary lateral hypothalamic populations resist hunger pressure to balance nutritional and social needs. Cell Metab. 2023 Mar 7;35(3):456-471.e6. doi: 10.1016/j.cmet.2023.02.008.
- Zecchini V, Paupe V, Herranz-Montoya I, Janssen J, Wortel IMN, Morris JL, Ferguson A, Chowdury SR, Segarra-Mondejar M, Costa ASH, Pereira GC, Tronci L, Young T, Nikitopoulou E, Yang M, Bihary D, Caicci F, Nagashima S, Speed A, Bokea K, Baig Z, Samarajiwa S, Tran M, Mitchell T, Johnson M, Prudent J, Frezza C. Fumarate induces vesicular release of mtDNA to drive innate immunity. Nature. 2023 Mar;615(7952):499-506. doi: 10.1038/s41586-023-05770-w.
- Wang S, Meyer DH, Schumacher B. Inheritance of paternal DNA damage by histone-mediated repair restriction. Nature. 2023 Jan;613(7943):365-374. doi: 10.1038/s41586-022-05544-w.
- Zanotti A, Coelho JPL, Kaylani D, Singh G, Tauber M, Hitzenberger M, Avci D, Zacharias M, Russell RB, Lemberg MK, Feige MJ. The human signal peptidase complex acts as a quality control enzyme for membrane proteins. Science. 2022 Dec 2;378(6623):996-1000. doi: 10.1126/science.abo5672.
- Overhoff M, Tellkamp F, Hess S, Tolve M, Tutas J, Faerfers M, Ickert L, Mohammadi M, De Bruyckere E, Kallergi E, Delle Vedove A, Nikoletopoulou V, Wirth B, Isensee J, Hucho T, Puchkov D, Isbrandt D, Krueger M, Kloppenburg P, Kononenko NL. Autophagy regulates neuronal excitability by controlling cAMP/protein kinase A signaling at the synapse. EMBO J. 2022 Nov 17;41(22):e110963. doi: 10.15252/embj.2022110963.
- Selle J, Dinger K, Jentgen V, Zanetti D, Will J, Georgomanolis T, Vohlen C, Wilke R, Kojonazarov B, Klymenko O, Mohr J, V Koningsbruggen-Rietschel S, Rhodes CJ, Ulrich A, Hirani D, Nestler T, Odenthal M, Mahabir E, Nayakanti S, Dabral S, Wunderlich T, Priest J, Seeger W, Dötsch J, Pullamsetti SS, Alejandre Alcazar MA. Maternal and perinatal obesity induce bronchial obstruction and pulmonary hypertension via IL-6-FoxO1-axis in later life. Nat Commun. 2022 Jul 27;13(1):4352. doi: 10.1038/s41467-022-31655-z.
- Endle H, Horta G, Stutz B, Muthuraman M, Tegeder I, Schreiber Y, Snodgrass IF, Gurke R, Liu ZW, Sestan-Pesa M, Radyushkin K, Streu N, Fan W, Baumgart J, Li Y, Kloss F, Groppa S, Opel N, Dannlowski U, Grabe HJ, Zipp F, Rácz B, Horvath TL, Nitsch R, Vogt J. AgRP neurons control feeding behaviour at cortical synapses via peripherally derived lysophospholipids. Nat Metab. 2022 Jun;4(6):683-692. doi: 10.1038/s42255-022-00589-7.
- Willenborg S, Sanin DE, Jais A, Ding X, Ulas T, Nüchel J, Popović M, MacVicar T, Langer T, Schultze JL, Gerbaulet A, Roers A, Pearce EJ, Brüning JC, Trifunovic A, Eming SA. Mitochondrial metabolism coordinates stage-specific repair processes in macrophages during wound healing. Cell Metab. 2021 Dec 7;33(12):2398-2414.e9. doi: 10.1016/j.cmet.2021.10.004.
- Berghausen EM, Janssen W, Vantler M, Gnatzy-Feik LL, Krause M, Behringer A, Joseph C, Zierden M, Freyhaus HT, Klinke A, Baldus S, Alcazar MA, Savai R, Pullamsetti SS, Wong DW, Boor P, Zhao JJ, Schermuly RT, Rosenkranz S. Disrupted PI3K subunit p110α signaling protects against pulmonary hypertension and reverses established disease in rodents. J Clin Invest. 2021 Oct 1;131(19):e136939. doi: 10.1172/JCI136939.
- Koyuncu S, Loureiro R, Lee HJ, Wagle P, Krueger M, Vilchez D. Rewiring of the ubiquitinated proteome determines ageing in C. elegans. Nature. 2021 Aug;596(7871):285-290. doi: 10.1038/s41586-021-03781-z. Erratum in: Nature. 2024 Feb;626(8001):E20.
- Nava MM, Miroshnikova YA, Biggs LC, Whitefield DB, Metge F, Boucas J, Vihinen H, Jokitalo E, Li X, García Arcos JM, Hoffmann B, Merkel R, Niessen CM, Dahl KN, Wickström SA. Heterochromatin-Driven Nuclear Softening Protects the Genome against Mechanical Stress-Induced Damage. Cell. 2020 May 14;181(4):800-817.e22. doi: 10.1016/j.cell.2020.03.052.
- Butt L, Unnersjö-Jess D, Höhne M, Edwards A, Binz-Lotter J, Reilly D, Hahnfeldt R, Ziegler V, Fremter K, Rinschen MM, Helmstädter M, Ebert LK, Castrop H, Hackl MJ, Walz G, Brinkkoetter PT, Liebau MC, Tory K, Hoyer PF, Beck BB, Brismar H, Blom H, Schermer B, Benzing T. A molecular mechanism explaining albuminuria in kidney disease. Nat Metab. 2020 May;2(5):461-474. doi: 10.1038/s42255-020-0204-y.
- Hammerschmidt P, Ostkotte D, Nolte H, Gerl MJ, Jais A, Brunner HL, Sprenger HG, Awazawa M, Nicholls HT, Turpin-Nolan SM, Langer T, Krüger M, Brügger B, Brüning JC. CerS6-Derived Sphingolipids Interact with Mff and Promote Mitochondrial Fragmentation in Obesity. Cell. 2019 May 30;177(6):1536-1552.e23. doi: 10.1016/j.cell.2019.05.008.
Eingeworbene Fördermittel (Auswahl)
- Exzellenzcluster CECAD
DFG
Sprecherin: Univ.-Prof. Dr. Carien Niessen - SFB 1607- Immunmodulierende und anti(lymph)angiogene Therapien bei altersbezogenen erblindenden Augenerkrankungen
DFG
Sprecher: Univ.-Prof. Dr. Claus Cursiefen - Transregionaler SFB 259 - Aortenerkrankungen
DFG
Sprecher: Univ.-Prof. Dr. Georg Nickenig (Bonn), Univ.-Prof. Dr. Stephan Baldus (Köln), Univ.-Prof. Dr. Malte Kelm (Düsseldorf) - FOR 2722 - Neue molekulare Determinanten der Homöostase der muskuloskelettalen extrazellulären Matrix
DFG
Sprecher: Univ.-Prof. Dr. Bent Brachvogel - KFO 329 - Molekulare Mechanismen von Podozyten-Erkrankungen - die Nephrologie auf dem Weg zur Präzisionsmedizin
DFG
Sprecher: Univ.-Prof. Dr. Thomas Benzing - ERC Synergy Grant - BATPROTECT - Learning from Bats: New Strategies to Extend Healthspan and Improve Disease Resistance
EU
Univ.-Prof. Dr. Björn Schumacher