Metabolische und zerebrale Programmierung

Metabolism and perinatal programming

Adipositas im Kindes- und Jugendalter hat in den letzten Jahren weltweit dramatisch zugenommen. Mittlerweile beträgt die Inzidenz übergewichtiger Kinder und Jugendlicher von 3-17 Jahren über 20%. Neben Risikofaktoren wie mangelnde körperliche Bewegung, kalorienreiche Ernährung, psychischen Faktoren oder genetischer Disposition, spielen zudem perinatale Faktoren eine wichtige Rolle. Sowohl mütterliches Übergewicht als auch eine Mangelversorgung des Feten während der Schwangerschaft sind ernstzunehmende Risikofaktoren für die lebenslange Prädisposition für Erkrankungen in den Nachkommen. Dazu zählen zahlreiche Komponenten des metabolischen Syndroms (Adipositas, Diabetes mellitus, kardiovaskuläre Erkrankungen, chronische inflammatorische Prozesse) sowie neurokognitive Veränderungen. Für ein umfassendes Verständnis der Pathomechanismen dieses als Perinatale Programmierung bezeichneten Phänomens fehlen jedoch bislang detaillierte interventionelle tierexperimentelle und humane Studien.

Anhand von Mausmodellen verfolgt unsere Arbeitsgruppe die Aufklärung von Pathomechanismen der Programmierung von Krankheitskomponenten des metabolischen Syndroms durch mütterliche und kindliche Einflussgrößen in der Perinatalperiode. Dabei ist aktuell die Inhibition molekularer inflammatorischer Prozesse - beispielsweise durch Intervention in der Mutter (Ernährungsumstellung, Sport) - einer unserer Arbeitsschwerpunkte auf dem Weg zur Entwicklung präventiver und therapeutischer Maßnahmen und als Basis für die Prüfung der Übertragbarkeit aktueller Erkenntnisse vom Tiermodell auf den Menschen.

Unser ausgesprochenes Ziel ist es, die Entstehung von Adipositas-bedingten Krankheitsbildern in den kommenden Generationen durch ein besseres Verständnis für die zugrundeliegenden molekularen Mechanismen ihrer Perinatalen Programmierung zu reduzieren.

Laufende Projekte

  • Ernährungsumstellung in übergewichtigen Mäusen während Schwangerschaft und Stillzeit zur Prävention des Metabolischen Syndroms in den Nachkommen der Maus
  • Einfluss freiwilligen Laufradtrainings während der Schwangerschaft auf den Stoffwechsel der Nachkommen in der adipösen Maus
  • Der Einfluss maternaler Adipositas und Hyperleptinämie auf die Struktur und Funktion der Plazenta und die neurokognitive Entwicklung der Nachkommen in der Maus
  • Rolle von Inflammation in der Pathogenese der Hyperoxie-induzierten Hirnschädigung in der neugeborenen Maus

Das Team

Dr. rer. nat. Ruth Janoschek
Dr. Inga Bae-Gartz
Christina Vohlen
Marion Handwerk
Lisa Schmitz

Veröffentlichungen

Leptin does not Induce an inflammatory response in the murine placenta.Appel S, Turnwald EM, Alejandre-Alcazar MA, Ankerne J, Rother E, Janoschek R, Wohlfarth M, Vohlen C, Schnare M, Meißner U, Dötsch J.Horm Metab Res. 2014 Jun;46(6):384-9.

Auswirkung einer Ernährungsumstellung während der Schwangerschaft und Stillzeit auf die Nachkommen übergewichtiger Mütter. R. Kuschewski, I. Bae-Gartz, C. Vohlen, J. Dötsch, N. Ferrari, C. Graf, E. Rother. Jahrestagung der Gesellschaft für Pädiatrische Sportmedizin, Cologne; 01/2013.

Acute selective ablation of rat insulin promoter-expressing (RIPHER) neurons defines their orexigenic nature.Rother E, Belgardt BF, Tsaousidou E, Hampel B, Waisman A, Myers MG Jr, Brüning JC.Proc Natl Acad Sci U S A. 2012 Oct 30;109(44):18132-7.

Hypothalamic JNK1 and IKKβ activation and impaired early postnatal glucose metabolism after maternal perinatal high-fat feeding.Rother E, Kuschewski R, Alcazar MA, Oberthuer A, Bae-Gartz I, Vohlen C, Roth B, Dötsch J.Endocrinology. 2012 Feb;153(2):770-81.

The importance of the brain for the regulation of energy and glucose metabolism. Rother E, Jordan SD, Brüning JC.Dtsch Med Wochenschr. 2009 May;134(20):1057-9.

Neurocircuits integrating hormone and nutrient signaling in control of glucose metabolism.Rother E, Könner AC, Brüning JC.Am J Physiol Endocrinol Metab. 2008 May;294(5):E810-6.

Enhanced leptin-stimulated Pi3k activation in the CNS promotes white adipose tissue transdifferentiation.Plum L, Rother E, Münzberg H, Wunderlich FT, Morgan DA, Hampel B, Shanabrough M, Janoschek R, Könner AC, Alber J, Suzuki A, Krone W, Horvath TL, Rahmouni K, Brüning JC.Cell Metab. 2007 Dec;6(6):431-45.

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