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FAKULTÄT FÜR LEBENSWISSENSCHAFTEN: LEBENSMITTEL, ERNÄHRUNG UND GESUNDHEIT

Professur für Biochemie der Ernährung – Prof. Dr. Henkel-Oberländer

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Forschung

Das Forschungsziel des Lehrstuhls für Biochemie der Ernährung ist es, mechanistische Erkenntnisse über die Zusammenhänge zwischen Ernährung und Gesundheit zu gewinnen und damit zur Aufklärung grundlegender biochemischer und physiologischer Prozesse und deren ernährungsabhängiger Regulation beizutragen.

Einfluss von Nahrungslipiden auf die Pathogenese der FettlebererkrankungEinklappen

Während der Verzehr von hohen Mengen gesättigter Fettsäuren und Cholesterol aus tierischen Quellen allgemein als gesundheitsschädlich angesehen wird, werden vor allem mehrfach-ungesättigten Fettsäuren vorwiegend gesundheitsförderliche Eigenschaften zugesprochen. Die aktuellen Empfehlungen der Deutschen Gesellschaft für Ernährung (DGE) sehen vor, gesättigte Fettsäuren durch ungesättigte Fettsäuren zu ersetzen.

Unsere bisherigen tierexperimentellen Studien zeigten jedoch, dass die Kombination einer Sojaöl-basierten Hochfett-Diät, die große Mengen von omega-6-Fettsäuren enthält, und zusätzlich Cholesterol zur Entwicklung einer Steatohepatitis (NASH) mit exzessiver Lipidakkumulation, Entzündung und beginnender Fibrose führte. Im Gegensatz dazu wurden Tiere, denen eine ähnliche Hochfett-Diät und Cholesterol gefüttert wurden, jedoch mit Schmalz als Fettquelle, das vor allem gesättigte Fettsäuren enthält, zwar ebenfalls fettleibig und insulinresistent, jedoch entwickelten sie nur eine einfache Fettleber ohne deutliche Anzeichen einer Entzündung.

In aktuellen Forschungsprojekten untersuchen wir den Einfluss von Nahrungslipiden im Kontext mit patho-biochemischen und pathophysiologischen Prozessen in der Leber und anderen Organen wie Muskel und Fettgewebe. Wir fokussieren dabei auf die molekularen Mechanismen, wie die Fettsäurequalität (gesättigte, einfach-ungesättigte, omega-3- und omega-6-mehrfach ungesättigte Fettsäuren) und die Kombination verschiedener Fettsäuren und Cholesterol den Metabolismus in Hepatozyten beeinträchtigt und zu zellulären Schädigungen führt.

Einfluss von Prostaglandinen auf den Schweregrad der FettlebererkrankungEinklappen

Die Nahrungs-induzierte Ausdehnung des weißen Fettgewebes ist mit der Entwicklung von Insulinresistenz sowie einer niedrig-gradigen Entzündung assoziiert. Neben den Nahrungskomponenten aus dem Darm erreichen auch Entzündungsmediatoren aus dem Fettgewebe die Leber und aktivieren dort residente Makrophagen, die Kupfferzellen. Diese Immunzellen initiieren daraufhin eine Entzündungsantwort, die die Freisetzung Immunzell-rekrutierender Chemokine, pro-inflammatorischer Cytokine und Prostanoide wie Prostaglandin E2 (PGE2) umfasst.

Ein Schwerpunkt der Arbeitsgruppe ist es, den Einfluss des bioaktiven Lipids PGE2 auf die Entwicklung von Insulinresistenz, Lebersteatose und Entzündung bei Diät-induzierter NASH aufzuklären. Dies beinhaltet Interventionsstudien in transgenen Mäusen mit gewebespezifischer Deletion von Prostaglandin E-generierenden Enzymen sowie in vitro Studien mit Zelllinien und primären Zellen, die aus Wildtyp- und transgenen Mäusen oder isoliert wurden. 

Einfluss von Nahrungsbestandteilen auf die Regulation der MakrophagenaktivitätEinklappen

Makrophagen sind phagozytierende Zellen des Immunsystems, denen bei Entzündungsreaktionen eine wichtige Rolle zukommt. Sowohl bei akuten Entzündungsreaktionen wie Infektionen als auch bei chronischen Entzündungsreaktionen wandern Makrophagen-Vorläuferzellen (Monozyten) in betroffene Gewebe ein und können deren Stoffwechsel modulieren. Übergewichtige oder adipöse Patienten leiden häufig an einer solchen niedrig-gradigen chronischen Entzündung im weißen Fettgewebe. Dazu kommen Dyslipidämie, Insulinresistenz mit einer daraus resultierenden Hyperinsulinämie und eine milde Endotoxinämie, die aus einer gestörten Darmbarrierefunktion resultiert. Makrophagen spielen in dieser metabolischen Umgebung eine zentrale Rolle und sind einer Kombination von potenziellen Stimulatoren und Modulatoren ausgesetzt. Dazu gehören Fettsäuren, die aus den insulinresistenten Adipozyten freigesetzt werden, ein erhöhter Insulinspiegel, der zur Kompensation der Insulinresistenz produziert wird, sowie bioaktive Lipide wie Prostaglandin E2 (PGE2), die von aktivierten Makrophagen freigesetzt werden.

Dieses Projekt fokussiert auf das Zusammenspiel zwischen diesen ernährungsbedingten Parametern und deren Einfluss auf die Aktivierung der Makrophagen und das Ausmaß der resultierenden Entzündungsreaktion.


Verantwortlich für die Redaktion: Univ.Prof.Dr. Janin Henkel-Oberländer

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