LG Ventura

Adaptive Mitochondrienreaktionen der umweltinduzierten neuronalen Alterung

Liaisongruppe zwischen dem IUF und dem Institut für Klinische Chemie der Medizinischen Fakultät der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf

Forschungsprofil

Umweltfaktoren haben einen großen Einfluss auf die Gesundheit und das Verhalten des Menschen. Mitochondrien spielen eine Schlüsselrolle bei der Regulierung der zellulären Homöostase und sind zentrale Schaltstellen für die Reaktion auf verschiedene Arten von Umwelt- und Ernährungsinterventionen. Mit modernsten Ansätzen nutzt mein Labor in erster Linie den Fadenwurm Caenorhabditis elegans, um die molekularen Mechanismen der mitochondrialen Anpassung an extrinsische Eingriffe (z. B. Nahrungsbestandteile und Schadstoffe, Hypoxie, umweltbedingte Partikel) bei der Modulation von neuronaler Alterung und Krankheiten zu entschlüsseln. Zu diesem Zweck und mit dem letztendlichen Ziel, die gesunde Lebensspanne zu verlängern und bestimmte Risikogruppen zu identifizieren, haben wir auch eine phänotypische Screening-Strategie entwickelt, um Substanzen mit positiven oder toxischen Wirkungen zu identifizieren, die über Mitochondrien wirken.

Liaisongruppenleiterin:
Natascia Ventura

Mechanistische Aspekte der mitochondrialen Stresskontrolle der Langlebigkeit

Durch komplementäre molekulare, zelluläre und verhaltensbiologische Assays untersuchen wir in verschiedenen Projekten, die von der DFG, der Leibniz-Wettbewerb-Förderlinie „Collaborative Excellence“ und der Forschungskommission der Medizinischen Fakultät gefördert werden, intrazelluläre Akteure, die der mitochondrialen Stresskontrolle des Alterns und den damit verbundenen Krankheiten zugrunde liegen. In diesen Projekten werden sowohl gezielte Ansätze zur Untersuchung von Zelltod-Regulationsmechanismen und neuronal-spezifischen Signalwegen als auch offene Strategien (kombinierte Omics-Analysen) eingesetzt, um die raum-zeitliche Dynamik des Alterungsprozesses auf zellulärer und organismischer Ebene bei mitochondrialem Stress zu charakterisieren.

Umwelteinflüsse, die sich auf Mitochondrien auswirken und hierdurch Gesundheit und Lebensspanne beeinflussen

In diesen von der DFG geförderten Projekten haben wir eine Phänotyp-basierte „high-content“ Screening-Mikroskopie-Plattform optimiert, die genutzt wird, um Umweltfaktoren (z. B. Nahrungsbestandteile oder Schadstoffe) zu identifizieren, die während der Entwicklung der Tiere auf die Mitochondrien wirken, um neuronale Toxizität und gesunde Lebensspanne zu induzieren oder zu verhindern; und um die molekularen Mechanismen zu untersuchen, die diesen Effekten zugrunde liegen.

C. elegans-Modelle für menschliche mitochondrienassoziierte Krankheiten

Wir haben C. elegans-Modelle für verschiedene menschliche mitochondrienassoziierte Krankheiten entwickelt, die den Krankheitsverlauf gut reproduzieren, und wir charakterisieren mitochondriale und neuronale Defizite in diesen Modellen durch eine Kombination von Verhaltens- und biochemischen Tests. Das letztendliche Ziel dieses kürzlich von der DFG geförderten Projekts ist die Identifizierung von pathomechanistischen molekularen Schlüsselfaktoren für gezielte therapeutische Interventionen (pharmakologisch, Nährstoffe), um sie schließlich in entsprechenden Säugetier-Krankheitsmodellen zu testen.

Sortieren: Richtung

IUF-intern: 
AG Krutmann
AG Fritsche
AG von Mikecz
AG Schins
AG Esser
Core Unit GEMD (Rossi)

HHU:
Prof. Judith Haendeler, Institute of Clinical Chemistry and Laboratory Diagnostic, Medical Faculty
Prof. Felix Distelmeir, Centre for Child and Adolescent Medicine, University Hospital
Prof. Mathias Beller, Institute for Mathematical Modelling of Biological Systems, MNS Faculty
Prof. Andreas Reichert, Institute of Biochemistry and Molecular Biology I, Medical Faculty
Dr Roland Piekorz, Institut für Biochemie und Molekularbiologie II, Medical Faculty
Dr. Carsten Brandt/Prof. Sven Meuth/Dr Tobias Ruck, Neurology Clinic, University Hospital

National:
Prof. Björn Schumacher, CECAD Research Center, University of Cologne
PD Dr. Ralph Menzel, Humboldt-Universität zu Berlin
Dr. Nuno Raimundo, Institute of Cellular Biochemistry, Universitätsmedizin Göttingen

International:
Prof. Hilde Nilsen, Institute of Clinical Medicine, University of Oslo, Norway and Department of Clinical Molecular Biology, Akershus University Hospital, Lørenskog, Norway
Prof. Francesco Cecconi, European Center for Brain Research
Santa Lucia Foundation, Rome, Italy & Danish Cancer Society research Center, Cancer Center, Kopenhagen, Denmark
Prof. Frank Madeo, Institute for Molecular Biosciences, Graz University, Austria
Prof. Maria Cristina Albertini, University of Urbino, Italy

Das Ventura Labor ist für die Fluoreszenzmikroskopie in der Gurlittstraße zuständig (Alfonso Schiavi).

Team LG Ventura

Masterstudierende

OBEN