Die Arbeitsgruppe von Martin Gericke beschäftigt sich vor allem mit der Entstehung von krankhaftem Übergewicht (Adipositas) und Erkrankungen, die mit Übergewicht vergesellschaftet sind, wie beispielsweise Diabetes mellitus Typ 2. Hierbei steht die Fehlregulation des Immunsystems bei Adipositas im Fokus.

Schwerpunkte:

Zellen des angeborenen Immunsystems, wie beispielsweise Makrophagen, sind an der Beseitigung von sterbenden Zellen und Zelltrümmern beteiligt. Dieser Prozess wird Efferozytose genannt. Effiziente Efferozytose führt zu einem nicht-entzündlichen Abbau von alternden oder sterbenden Zellen und spielt eine wichtige Rolle bei der Gewebehomöostase. Im Fettgewebe stellt der Abbau sterbender Zellen eine besondere Herausforderung dar, da Fettzellen im Rahmen der Adipositas bis über 150 µm groß werden können. Das entspricht der 10-fachen Größe einzelner Makrophagen. Um die molekularen und zellulären Abläufe nach dem Sterben von Fettzellen genauer zu untersuchen, haben wir eine Lebendmikroskopietechnik etabliert, die es uns erlaubt, die Interaktion zwischen sterbender Fettzelle und Makrophagen im lebenden Gewebe genauer zu untersuchen. Mit dieser Technik in Kombination mit anderen Mikroskopietechniken, wie der Super-Resolution-Mikroskopie oder der Elektronenmikroskopie, möchten wir die Mechanismen entschlüsseln, die entweder zu einem effizienten oder aber gestörten Abbau der Fettzelle führen. Die räumliche und zeitliche Auflösung unserer Methode erlaubt darüber hinaus die Analyse der beteiligten Moleküle bei der Interaktion zwischen sterbender Fettzelle und Makrophagen.

Somit soll in diesem Projekt der molekulare Entscheidungsprozess bei Erkennung und Abbau sterbender Fettzellen untersucht werden. Weiterhin möchten wir untersuchen, ob es eine natürliche Grenze der Zellgröße gibt, die von Makrophagen aufgenommen und abgebaut werden kann. Unserer Hypothese nach, hängt der gestörte Abbau von hypertrophen Fettzellen bei der Adipositas direkt mit der Entzündungsreaktion im Fettgewebe und damit mit der Stoffwechsellage des gesamten Organismus zusammen. Wir glauben, dass das genaue Verständnis des Abbauprozesses sterbender Fettzellen und die pharmakologischen Interventionen zur Steigerung der Abbaukapazität des Immunsystems neue Ansatzpunkte für eine erfolgreiche Therapie des Diabetes mellitus Typ 2 darstellen könnten.

Förderung: SFB 1052 “Obesity mechanism” (DFG): "Role of macrophages in adipocyte degradation - a live-imaging approach” (Prof. Martin Gericke, Halle, und Prof. Ingo Bechmann, Leipzig)

Der kausale Zusammenhang zwischen Adipositas und Entzündung des Fettgewebes ist gut untersucht. Obwohl der auslösende Faktor dieser Entzündungsreaktion unbekannt ist, gibt es Hinweise, dass hierbei das angeborene Immunsystem eine wichtige Rolle spielt. Interessanterweise weisen verschiedene Inzucht-Mauslinien stark unterschiedliche Empfindlichkeiten gegenüber einer diätisch induzierten Adipositas auf, was auf eine genetische Ursache bei der Entwicklung einer Adipositas deutet.

Um die genetische Ursache der adipositasassoziierten Fettegewebeentzündung zu untersuchen, hat die Arbeitsgruppe von Frau PD. Dr. Nora Klöting (IFB Adiposity diseases; Leipzig) eine neue kongene Mauslinie erzeugt, die einen Austausch der MHC II Region von adipositassuszeptiblen und adipositasresistenten Mausstämmen enthält. Die gemeinsame Charakterisierung dieser Mauslinie soll darüber Auskunft geben, inwieweit dieser genetische Lokus Einfluss auf die Entwicklung einer adipositasassoziierten Fettegewebeentzündung und einer gestörter Insulinsensitivität hat.

Förderung: IFB Adiposity Diseases (BMBF): “Role of innate immune system on obesity-related inflammation in adipose tissue” (PD Dr. Nora Klöting, Leipzig, und Prof. Martin Gericke, Halle)