MetAGE - Cluster of Excellence
MetAGE ist ein interdisziplinäres Netzwerk aus Forscher:innen, das die Stoffwechselregulation des gesunden Alterns untersucht.
In MetAGE untersuchen Grundlagenforscher und Kliniker gemeinsam, wie Störungen der Stoffwechselkontrolle das Risiko altersbedingter Krankheiten beeinflussen.
Gleichzeitig werden gezielte Ernährungsinterventionen klinisch getestet. Einzigartig an MetAGE ist, dass die in der Grundlagenforschung an Modellorganismen gewonnenen Erkenntnisse direkt in die klinische Forschung einfließen.
Unser Ziel ist die Entwicklung neuartiger Präventions- und Interventionskonzepte zur Förderung des gesunden Alterns - damit aus einer "Medizin der Krankheit" in Zukunft eine "Medizin der Gesundheit" wird.
Forschungsziele
In MetAGE untersuchen wir sieben Schlüsselprozesse der Stoffwechselkontrolle beim Altern.
MetAGE konzentriert sich auf den altersbedingten Verlust der Stoffwechselkontrolle, der mechanistisch schlecht verstanden und kausal mit Alters-assoziierten Krankheiten verbunden ist.
Forschungsschwerpunkt 1 - Lipostase
Fettgewebe spielt eine zentrale Rolle in der Kontrolle des Stoffwechsels. Es sorgt dafür, dass Fett- und Energiehaushalt im Gleichgewicht bleiben, und beeinflusst zugleich Entzündungsprozesse sowie Funktionen des Immunsystems. Ein stabiles Lipidgleichgewicht – auch Lipostase genannt – ist daher entscheidend für die Gesundheit.
Eine Störung der Lipostase, wie es etwa bei Fettleibigkeit der Fall ist, beeinträchtigt die Funktion des Fettgewebes. Mit zunehmendem Alter treten Störungen häufiger auf und erhöhen das Risiko für altersbedingte Stoffwechselerkrankungen.
Im Rahmen des MetAGE-Projekts untersuchen wir, wie Veränderungen der Lipostase zur altersbedingten Verschlechterung der Stoffwechselkontrolle beitragen. Zudem erforschen wir, inwiefern gezielte Ernährungsmaßnahmen helfen können, das Lipidgleichgewicht wieder zu stabilisieren.
Forschungsschwerpunkt 2 - Proteostase
Proteostase bezeichnet das fein abgestimmte Gleichgewicht zwischen der Herstellung, Faltung, räumlichen Organisation und dem Abbau von Proteinen in der Zelle. Das ist entscheidend dafür, dass sich Zellen an metabolischen Stress anpassen und ihre Funktionen aufrechterhalten können.
Mit zunehmendem Alter gerät die Proteostase jedoch aus dem Gleichgewicht. Die Folge ist ein erhöhter Proteinstress sowie die Anhäufung geschädigter oder fehlgefalteter Proteine, was die normale Zellfunktion beeinträchtigen kann und zum Alterungsprozess beiträgt.
Im Rahmen von MetAGE untersuchen wir, wie Proteostase und Stoffwechselkontrolle beim Altern mechanistisch miteinander verknüpft sind. Darüber hinaus erforschen wir, ob und wie sich die Proteostase durch gezielte Eingriffe – unter anderem durch ernährungsbezogene Maßnahmen – ausgleichen lässt.
Forschungsschwerpunkt 3 - Polyamine
Polyamine sind natürlich vorkommende Moleküle, die eine wichtige Rolle im Alterungsprozess spielen. Ein Mangel an Polyaminen kann Alterungsprozesse beschleunigen, während die zusätzliche Aufnahme des Polyamins Spermidin in Modellorganismen mit einer verlängerten Gesundheitsspanne und Lebensdauer verbunden ist.
Mit zunehmendem Alter sowie bei altersbedingten Erkrankungen gerät der Polyamin-Stoffwechsel aus dem Gleichgewicht. Erste wissenschaftliche Hinweise deuten darauf hin, dass Polyamine eine zentrale Rolle in der Regulation des Stoffwechsels spielen und damit wesentlich zur Aufrechterhaltung der metabolischen Kontrolle beitragen.
Im Rahmen von MetAGE untersuchen wir, wie Polyamine altersbedingte Prozesse beeinflussen – insbesondere ihre Rolle bei der Proteostase und Lipostase. Ziel ist es zu verstehen, wie polyaminabhängige Mechanismen in mögliche Interventionen für gesundes Altern eingebunden werden können.
Forschungsschwerpunkt 4 - Mitochondrien
Mitochondrien sind zentrale Schaltstellen der Zelle. Sie erzeugen Energie, regulieren den Kalziumhaushalt, vermitteln Signale zwischen Zellorganellen und spielen eine wichtige Rolle bei der Steuerung des Zelltods. Eine gut funktionierende mitochondriale Aktivität ist daher essenziell für die Aufrechterhaltung zellulärer Gesundheit.
Mit zunehmendem Alter nimmt die Leistungsfähigkeit der Mitochondrien häufig ab. Diese Funktionsstörung gilt sowohl als Merkmal als auch als treibende Kraft des Alterns und hat weitreichende Auswirkungen auf die metabolische Kontrolle im gesamten Organismus.
Im Rahmen von MetAGE untersuchen wir, wie mitochondriale Energiegewinnung, die mitochondrienspezifische Proteostase – etwa durch den autophagischen Abbau beschädigter Mitochondrien (Mitophagie) – und die metabolische Flexibilität im Alter zusammenwirken. Ziel ist es, diese Zusammenhänge besser zu verstehen und Ansatzpunkte für gezielte Interventionen zu identifizieren.
Forschungsschwerpunkt 5 - Kommunikation zwischen Gehirn und Organen
Das Gehirn spielt eine zentrale Rolle bei der Koordination des Stoffwechsels. Es verarbeitet hormonelle und ernährungsbezogene Informationen aus dem gesamten Körper und steuert über einen komplexen Austausch mit anderen Organen unter anderem die Nährstoffverteilung und die Fettmasse. Gleichzeitig beeinflussen Signale aus peripheren Organen – etwa aus dem Stoffwechsel oder der Ernährung – auch die Funktion des Gehirns.
Störungen dieser wechselseitigen Kommunikation können weitreichende Folgen haben. So stehen Stoffwechselerkrankungen in engem Zusammenhang mit neuropsychiatrischen Störungen, darunter auch schwere Depressionen.
Im Rahmen von MetAGE untersuchen wir, wie das Gehirn zur Aufrechterhaltung des Körpergewichts und der metabolischen Flexibilität beiträgt und wie sich diese Steuerungsmechanismen im Laufe des Alterns verändern.
Forschungsschwerpunkt 6 - Immunsystem
Das Immunsystem schützt den Körper, indem es Krankheitserreger, Fremdkörper und entartete Zellen erkennt und bekämpft. Mit zunehmendem Alter verändern sich jedoch seine Funktionen: Chronische, niedriggradige Entzündungen (Inflammaging) und der schrittweise Funktionsverlust des Immunsystems (Immunoseneszenz) führen zu einer geringeren Abwehrleistung und erhöhen die Anfälligkeit für altersbedingte Erkrankungen.
Im Rahmen von MetAGE untersuchen wir, wie sich altersbedingte Veränderungen des Immunsystems auf Entzündungsprozesse, Infektanfälligkeit und die Funktion von Immunzellen auswirken. Ein besonderer Fokus liegt darauf, wie ernährungswissenschaftliche und pharmakologische Ansätze dazu beitragen können, diese Prozesse zu modulieren und die Immunfunktion im Alter zu unterstützen.
Forschungsschwerpunkt 7 - Gender-Medizin
Biologische und psychosoziale Faktoren haben einen wesentlichen Einfluss auf Gesundheit, Krankheitsverläufe und Lebensdauer. Geschlechtsspezifische Unterschiede wirken sich dabei auf viele Aspekte von Erkrankungen aus – von den zugrunde liegenden Mechanismen über Entstehung und Verlauf bis hin zu Häufigkeit, Prognose und dem Ansprechen auf Therapien.
Im Rahmen von MetAGE untersuchen wir, wie biologisches Geschlecht und Sexualhormone die metabolische Gesundheit und den Alterungsprozess beeinflussen – und wie sich diese Faktoren auf mögliche Interventionen auswirken. Unsere Studien berücksichtigen dabei verschiedene Lebensphasen des Alterns und vergleichen unter anderem prä- und postmenopausale Frauen, altersentsprechende Gruppen von Männern sowie besonders gefährdete Gruppen mit erhöhtem kardiometabolischem Risiko.
Darüber hinaus erforschen wir, wie geschlechts- und altersabhängige Veränderungen die Wahrnehmung von Krankheit und Gesundheit beeinflussen. Ziel ist es, ein differenziertes Verständnis zu entwickeln, das zu einer präziseren und individuelleren Prävention und Therapie im Alter beitragen kann.
