Teilbereich 1: Altern von Stammzellen

Die Forschungsgruppen innerhalb des Teilbereichs 1 untersuchen die Ursachen und Folgen der Stammzellalterung. Die Forschungsarbeit erstreckt sich von Modellorganismen über genetische Mausmodelle bis hin zu Mausmodellen, die mit menschlichen Stammzellen angereichert sind.

Mit der Schließung von zwei Gruppen in 2016 ist die Stammzellforschung an Wirbellosen-Modellen im Teilbereich 1 reduziert. Das Institut geht davon aus, dass mit der Rekrutierung neuer Gruppen diese Lücke geschlossen warden kann.

Die Forschung ist durch vier Schwerpunkte definiert:

  • Zellintrinsische Mechanismen, die die Funktion alternder Stamm- und Vorläuferzellen einschränken,
  • Alternsbedingte Veränderungen der Stammzellnischen und des systemischen Umfelds,
  • Mechanismen der klonalen Selektion und epigenetische Drifts bei der Stammzellalterung und
  • Mikrobiota- und stoffwechselbedingte Beeinträchtigungen der Stammzellfunktion während des Alterns (im Zusammenhang mit dem neuen Schwerpunkt Mikrobiota und Altern, der ím Teilbereich 2 aufgebaut wird).

Forschungsfokus von Teilbereich 1.

a) Derzeit ist noch nicht vollständig bekannt, welche Mechanismen die Zellfunktionen im Alter beeinträchtigen. b) Der relative Einfluss von Nischenzellen und systemisch wirkenden Faktoren auf die Stammzellalterung müssen für verschiedene Gewebe noch erforscht werden. c) Die klonale Ausbreitung mutanter Zellen wird mit der Entstehung von Krankheiten im Alter in Verbindung gebracht. Mechanistisch ist der Prozess jedoch noch kaum verstanden. Die Veränderungen in der Farbintensität stehen für die klonale Dominanz von ursprünglichen Stamm- (grün) und Vorläuferzellen (grau). d) Es gibt zunehmend Hinweise darauf, dass alternsbedingte Veränderungen im Mikrobiom die Stammzellfunktion beeinflussen und vice versa.

Publikationen

(seit 2016)

2021

  • Nicotinamide for the treatment of heart failure with preserved ejection fraction.
    Abdellatif M, Trummer-Herbst V, Koser F, Durand S, Adão R, Vasques-Nóvoa F, Freundt JK, Voglhuber J, Pricolo MR, Kasa M, Türk C, Aprahamian F, Herrero-Galán E, Hofer SJ, Pendl T, Rech L, Kargl J, Anto-Michel N, Ljubojevic-Holzer S, Schipke J, Brandenberger C, Auer M, Schreiber R, Koyani CN, Heinemann A, Zirlik A, Schmidt A, von Lewinski D, Scherr D, Rainer PP, von Maltzahn J, Mühlfeld C, Krüger M, Frank S, Madeo F, Eisenberg T, Prokesch A, Leite-Moreira AF, Lourenço AP, Alegre-Cebollada J, Kiechl S, Linke WA, Kroemer G, Sedej S
    Sci Transl Med 2021, 13(580)
  • BCL3 couples cancer stem cell enrichment with pancreatic cancer molecular subtypes.
    Ai J, Wörmann SM, Görgülü K, Vallespinos M, Zagorac S, Alcala S, Wu N, Kabacaoglu D, Berninger A, Navarro D, Kaya-Aksoy E, Ruess DA, Ciecielski KJ, Kowalska M, Demir EI, Ceyhan GO, Heid I, Braren R, Riemann M, Schreiner S, Hofmann S, Kutschke M, Jastroch M, Slotta-Huspenina J, Muckenhuber A, Schlitter AM, Schmid RM, Steiger K, Diakopoulos KN, Lesina M, Sainz B, Algül H
    Gastroenterology 2021, 161(1), 318-32
  • Targeting enzyme aging.
    Becker F, Rudolph KL
    Science 2021, 371(6528), 462-3
  • Transient telomere dysfunction induces chromosomal instability and promotes carcinogenesis.
    Begus-Nahrmann Y, Hartmann D, Kraus J, Eshraghi P, Scheffold A, Grieb M, Rasche V, Schirmacher P, Lee HW, Kestler HA, Lechel A, Rudolph KL
    J Clin Invest 2021, 131(1) Corrigendum for J Clin Invest. 2012;122(6):2283–2288
  • Impaired formation of neutrophil extracellular traps (NETs) in patients with myelodysplastic syndrome.
    Brings C, Fröbel J, Cadeddu RP, Germing U, Haas R, Gattermann N
    BLOOD ADV 2021 (epub ahead of print)
  • Granulocyte colony-stimulating factor acts on lymphoid-biased, short-term hematopoietic stem cells.
    Chen Y, Rudolph KL
    Haematologica 2021, 106(6), 1516-8
  • Enhanced differentiation of functional human T cells in NSGW41 mice with tissue-specific expression of human interleukin-7.
    Coppin* E, Sundarasetty* BS, Rahmig S, Blume J, Verheyden NA, Bahlmann F, Ravens S, Schubert U, Schmid J, Ludwig S, Geissler K, Guntinas-Lichius O, von Kaisenberg C, Groten T, Platz A, Naumann R, Ludwig B, Prinz I, Waskow** C, Krueger** A
    Leukemia 2021 (epub ahead of print) * equal contribution, ** co-senior authors
  • Tnfaip2/exoc3-driven lipid metabolism is essential for stem cell differentiation and organ homeostasis.
    Deb S, Felix DA, Koch P, Deb MK, Szafranski K, Buder K, Sannai M, Groth M, Kirkpatrick J, Pietsch S, Gollowitzer A, Groß A, Riemenschneider P, Koeberle A, González-Estévez** C, Rudolph** KL
    EMBO Rep 2021, 22(1), e49328 ** co-corresponding authors
  • Molecular Mechanisms of Senescence and Implications for the Treatment of Myeloid Malignancies.
    Ernst P, Heidel FH
    Cancers (Basel) 2021, 13(4)
  • Modulation of FLT3-ITD Localization and Targeting of Distinct Downstream Signaling Pathways as Potential Strategies to Overcome FLT3-Inhibitor Resistance.
    Fleischmann M, Fischer M, Schnetzke U, Fortner C, Kirkpatrick J, Heidel FH, Hochhaus A, Scholl S
    Cells 2021, 10(11)