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RA III Lipidmembrane und Zellgesundheit

Zusammenfassung

Biologische Membrane sind entscheidende Schnittstellen für die zellulären Prozesse bei einer Entzündung. Membrane und freie Lipide sind zuständig für die Signalvermittlung und den interzellulären Transport und regulieren auf diese Weise die Gewebehomöostase und Immunreaktionen. Verschiedene Komplexitätsebenen sind notwendig, um die Interaktion zwischen Lipiden, Proteinen und Membranen zu erforschen. Der Forschungsbereich RA III deckt eine große Bandbreite an Fachkenntnissen und Technologien zur Disziplin der „Lipidomics“, zu biophysikalischen Eigenschaften, Lipid-Proteinresten sowie der lateralen Organisation und Dynamik von Membranen ab. Erkenntnisse der „Lipidomics” in Verbindung mit den zugrunde liegenden genetischen und epigenetischen Prinzipien tragen zu einer Identifizierung von Lipid-Biomarkern im Hinblick auf die Membrangesundheit, Verletzungen der Barriereintegrität und Entzündungen bei. Veränderungen, die wir während des Fortschreitens und der Rückentwicklung von Krankheits- und Alterungsprozessen beobachten, werden mit entzündungsfördernden und –hemmenden Stimuli sowie mit der Zusammensetzung des angesiedelten Mikrobioms korreliert. Ein Fokus liegt dabei auf der Erforschung von Membranen und Lipidmediatoren bei Asthma, Atherosklerose, COPD und CED. Lipid- und Membranstudien werden in die Proteomforschung und die neue Infrastruktur der Theoretischen Biologie integriert. Dieser Forschungsbereich bietet ein einzigartiges Umfeld zur Erforschung des Potentials von Lipiden als Kausalprinzipien, Biomarker und Ansatzpunkten für die Intervention im Rahmen neuer Konzepte zur Diagnose, Therapie und Ernährungsumstellung.

Beitrag zur wissenschaftlichen Agenda

Das vorgeschlagene Forschungsprogramm konzentriert sich auf die molekulare Zusammensetzung, Plastizität und Dynamik von biologischen Membranen bei Entzündungskrankheiten. Membrane bauen Zellkompartimente auf, die letztlich die einzelne Zelle von ihrer außerzellulären Umgebung abtrennen. In diesem Kontext werden die verschiedenen Kollaborationen folgende Themen untersuchen: (1) Veränderungen in der Lipidzusammensetzung bei Entzündungskrankheiten/-modellen (einschließlich der Identifizierung von Biomarkern), (2) Einfluss der Lipidzusammensetzung auf die Signalwege der Entzündung, (3) Rolle und Funktion des vorhandenen Mikrobioms von Haut, Lunge und Darm auf Membranlipide und Lipidmediatoren und (4) potentielle Prinzipien für das ernährungswissenschaftliche/therapeutische Eingreifen zur Veränderung der Membranfunktion bei Entzündungen.

Abbildung: In RA III werden Lipide und Zellmembranen im Zusammenhang mit Entzündungsprozessen untersucht um Biomarker, potentielle therapeutische Ziele und Zusammenhänge zwischen Struktur und Funktion zu indentifizieren.

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