Forschungsgruppe Correia-Melo

Mikrobiom und Metabolismus

Zellen nehmen Nährstoffe in ihrer Umgebung nicht nur wahr und nehmen sie auf, Zellen setzen auch selbst viele verschiedene Stoffwechselprodukte (Metabolite) frei, die sie durch Biosynthese produzieren. Mit der Freisetzung der Metabolite – ein Vorgang der unerlässlich ist, um das metabolische Gleichgewicht (Homöostase) innerhalb der Zelle zu erhalten – entstehen außerhalb der Zelle spezifische metabolische Mikromilieus, die physiologisch bedeutend sind, insbesondere im Hinblick darauf, wie das Überleben der Zellen reguliert wird und welche Reaktionen sie auf medizinische Therapien zeigen.

Das Netzwerk chemischer Reaktionen innerhalb der Zelle – auch als intrazelluläres metabolisches Netzwerk bezeichnet – wurde bereits umfassend charakterisiert. Nur begrenzt verstanden ist bislang, wie das metabolische Mikromilieu, das die Zelle umgibt, die Funktion von Zellen und Geweben beeinflusst und wie es sich auf die Entstehung und den Verlauf von Krankheiten oder auf das Ansprechen auf Therapien auswirkt.

Auf der Suche nach Antworten

Wir untersuchen die metabolischen Mikroummileus, die durch den Austausch von Metaboliten zwischen den Zellen entstehen, während des gesunden wie auch des krankheitsbedingten Alterungsprozesses. Wir hoffen, dadurch Antworten auf folgende Fragen zu finden:

  • Wie verändern die von Zellen freigesetzten Metabolite die Physiologie der benachbarten Zellen?
  • Wie wirkt sich dies auf die Alterung, auf die Entstehung von Krankheiten und deren Fortschreiten aus?
  • Wie interagieren Zellen des Wirts und des Mikrobioms auf metabolischer Ebene?
  • Wie wirken sich medizinische Therapien auf das metabolische Mikromilieu aus?
  • Können wir gezielt auf Stoffwechselwege einwirken oder metabolische Adjuvantien einsetzen, um Therapien effektiver zu machen?

Analysen auf dem neuesten Stand der Technik

Die Arbeit in unserem Labor hat zum Ziel, ein mechanistisches Verständnis jener metabolischen Mikromikromilieus auf Systemebene zu entwickeln, die Gesundheit, Krankheit und das Ansprechen auf Therapien beeinflussen. Dabei legen wir den Schwerpunkt auf den Alterungsprozess. Wir setzen massenspektrometrische Hochdurchsatz-Analyseverfahren (Metabolomik und Proteomik) in Verbindung mit molekularbiologischen Niedrigdurchsatz-Verfahren ein, in Säugetier-Modellen wie auch in mikrobiellen Modellsystemen.

Das Labor konzentriert sich auf drei Hauptbereiche:

  1. Metabolische Wechselwirkungen zwischen Wirt und Mikrobiom während der Alterung
  2. Metabolisches Mikromilieu als treibende Kraft bei der Entstehung und dem Fortschreiten von Krankheiten
  3. Durch TIS-Zellen (Therapy-induced senescence cells) generiertes metabolisches Mikromilieu als ein Faktor für das Fortbestehen einer Erkrankung.

Entdeckungen auf allen drei Ebenen bergen das Potenzial der „Übersetzung“ in eine innovative, auf den Stoffwechsel abzielende oder stoffwechselunterstützende Therapie, die zur Erhaltung der Gesundheit beiträgt.

 

Kontakt

Clara Correia-Melo
Gruppenleiterin
+49 3641 65-6323
clara.correia-melo@~@leibniz-fli.de

Nicole Wolf
Assistenz
+49 3641 65-6401
nicole.wolf@~@leibniz-fli.de