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Mitochondriale Dysfunktion bei Diabetes mellitus - eine Studie zur Rolle des Cardiolipins in humanen Lymphozyten und Kardiomyozyten
Finanzierung:
Haushalt;
Cardiolipin ist ein obligates mitochondriales Phospholipid, das für den Elektronentransport in der mitochondrialen Atmungskette durch Wechselwirkungen mit Cytochrom C und anderen Komponenten, den Adeninnukleotid-Transport und somit für die mitochondriale Energieversorgung essentiell ist. Änderungen der Zusammensetzung und Verringerung des Cardiolipins bedingen daher mitochondriale Dysfunktionen und nachfolgend Störungen im zellulären Energiestoffwechsel. Die klinische Bedeutung dieses Phospholipids zeigt sich derzeit besonders eindrucksvoll beim Barth-Syndrom, das X-chromosomal rezessiv vererbt wird und klinisch u. a. durch eine Kardiomyopathie, eine Wachstumsverzögerung, kognitive Störungen und eine Neutropenie imponiert. Unbehandelt versterben Patienten mit dem Vollbild des Barth-Syndroms an Herzversagen und / oder Infektionen bis zu einem Alter von etwa 10 Jahren. Mitochondriale Dysfunktionen wurden auch bei anderen Erkrankungen, wie z.B. dem Diabetes mellitus nachgewiesen. Im Gegensatz zum sehr seltenen Barth-Syndrom ist jedoch die Prävalenz des Diabetes mellitus durch einen weltweit rapiden Anstieg von 135 Millionen (1995) auf etwa 300 Millionen im Jahr 2025 gekennzeichnet. Es ist bekannt, dass Störungen der Calciumhomöostase, oxidativer Stress und Lipotoxizität als Folge der Verschiebung vom Kohlenhydrat- zum Lipidstoffwechsel beim Diabetes mellitus auftreten und mit einer mitochondrialen Dysfunktion verbunden sein können. Zudem wurde nachgewiesen, dass eine zelluläre Calcium-Überladung zur Phospholipase A2-Aktivierung und nachfolgendem Cardiolipin-Abbau führt. Kürzlich wurde erstmals an Mäusen gezeigt, dass Diabetes mellitus auch mit einer Verringerung des Cardiolipingehalts und dessen Veränderung der Fettsäurezusammensetzung im Myokard einhergeht. Weder im Tiermodell noch beim Menschen liegen bisher Daten zum Zusammenhang zwischen Cardiolipin, Calcium, mitochondrialer Dysfunktion und Diabetes mellitus und kardialen Funktionsstörungen vor. Mit dem Projekt wird daher erstmalig das Ziel verfolgt, am Menschen den Zusammenhang zwischen Cardiolipin, Calcium und mitochondrialer Dysfunktion bei Typ II Diabetikern ohne und mit kardialer Funktionsstörung aufzuklären. Das Projekt soll somit einen Beitrag zur Aufklärung der Pathogenese mitochondrialer Dysfunktionen bei Diabetes mellitus leisten. Zudem wird die Eignung des Cardiolipins als Marker für Risiko, Verlauf und Therapieerfolg des Diabetes mellitus überprüft.

Schlagworte

Cardiolipin, Diabetes mellitus, Mitochondrien
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