Projekt 1: Gründe der zerebralen Insulinresistenz
Eine fettreiche Diät mit einem hohen Anteil an langkettig gesättigten Fettsäuren löst eine Insulin- und Leptinresistenz im zentralen Nervensystem aus. Das aus der Bauchspeicheldrüse sezernierte Hormon Insulin und das vom Fettgewebe stammende Hormon Leptin ist ein vom Fettgewebe sezerniertes Hormon agieren im Gehirn und reduzieren so die Nahrungsaufnahme und erhöhen den Energieumsatz. Gründe für die Ausbildung der Insulin- und Leptinresistenz im Gehirn sind nur unzureichend geklärt, allerdings haben diese Hormonresistenzen große Auswirkungen auf den Stoffwechsel und die geistigen Fähigkeiten. Wir konnten in Vorarbeiten zeigen, dass eine Dysfunktion der Kraftwerke der Zellen, der sogenannten Mitochondrien, eine der frühesten Veränderungen in der Adipositasentwicklung darstellt und eine Insulinresistenz im Gehirn, speziell im Hypothalamus auslösen kann. Diese mitochondriale Dysregulation steht zudem im Zusammenhang mit bestimmten neurodegenerativen Erkrankungen und stellt mechanistisch einen potentiellen Zusammenhang von metabolischen und neurodegenerativen Erkrankungen dar.
In diesem Projekt untersuchen wir in unterschiedlichen in vitro und in vivo Modellen, wie Mitochondrien und Nahrungskomponenten, den neuronalen Stoffwechsel, die Insulinsensitivität und den Stoffwechsel beeinflussen. Zudem wird die Funktion von neuen Modulatoren der Insulinsignalkaskade eruiert. Hierzu nutzen wir neueste Techniken, wie Respirometrie oder Live-Cell-Imaging, um den Einfluss von diätetischen Interventionen oder Insulin auf die mitochondriale Funktion akkurat bestimmen zu können.
