1 Masterstudent/-in

Thema der Masterarbeit:
Untersuchung des Zusammenhangs von mitochondrialer Funktion und Insulinsensitivität in dopaminergen Neuronen

Hintergrund:
Die Insulinwirkung im Gehirn bewirkt eine Reduktion der Nahrungsaufnahme, eine Verbesserung des Stoffwechsels und der kognitiven Fähigkeiten. Eine zentrale Insulinresistenz weisen daher adipöse Patienten und Typ 2 Diabetiker auf. Besorgniserregend ist, dass Typ 2 Diabetiker ein erhöhtes Risiko aufweisen, an neurodegenerativen Erkrankungen wie Morbus Alzheimer oder Parkinson zu erkranken. Gründe für diesen Zusammenhang sind vielschichtig, aber bisher unzureichend geklärt. Zwei verbindende Elemente stellen hier eine veränderte Funktion der Mitochondrien und des dopaminergen Systems dar. Beide Elemente werden maßgeblich durch Insulin beeinflusst und weisen Veränderungen in Typ 2 Diabetes und Morbus Parkinson auf. Ziel der Arbeit ist es diesen Zusammenhang zu erforschen. In Vorarbeiten konnten wir zeigen, dass mitochondriale Proteine (Hsp60 und Hsp10) die zentrale Insulinsensitivität unterstützen und die Insulinwirkung im dopaminergen System die Gemütslage und den Stoffwechsel verbessern. Die Frage, die sich stellt, lautet: Kann die Verringerung von mitochondrialen Proteinen, die Insulinsensitivität in dopaminerge Neuronen verändern und Phänotypen aufweisen, welche charakteristisch für Morbus Parkinson sind? Gibt es einen Zusammenhang zwischen Insulin-regulierten mitochondrialen Proteinen und der Dopaminhomöostase in Neuronen?

Langfristiges Ziel ist es Gründe für den Zusammenhang von ernährungsbedingter Insulinresistenz und neurodegenerativen Erkrankungen zu verstehen.

1. J. P. Castro, K. Wardelmann, T. Grune, A. Kleinridders, Mitochondrial Chaperones in the Brain: Safeguarding Brain Health and Metabolism? Front Endocrinol (Lausanne) 9, 196 (2018).
2. A. Kleinridders et al., Insulin resistance in brain alters dopamine turnover and causes behavioral disorders. Proc Natl Acad Sci U S A 112, 3463-3468 (2015).
3. A. Kleinridders, H. A. Ferris, W. Cai, C. R. Kahn, Insulin action in brain regulates systemic metabolism and brain function. Diabetes 63, 2232-2243 (2014).
4. A. Kleinridders et al., Leptin regulation of Hsp60 impacts hypothalamic insulin signaling. J Clin Invest 123, 4667-4680 (2013).

Aufgaben:
• Vielfältige Zellkulturexperimente mit dopaminergen Neuronen
• Analyse der transkriptionellen Regulation mitochondrialer Proteine in dopaminergen Neuronen
• Mikroskopie, Proteinbiochemie, quantitative PCR, Seahorse Bioflux Analyzer

Deutsches Institut für Ernährungsforschung Potsdam-Rehbrücke
Nachwuchsgruppe Zentrale Regulation des Stoffwechsels (CRM)
Herr Dr. André Kleinridders
Arthur-Scheunert-Allee 155
14558 Nuthetal
Office.CRM@dife.de

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