Nährstoffregulierte kardiovaskuläre Regeneration

Hohes Alter ist ein wesentlicher Risikofaktor für kardiovaskuläre Erkrankungen und geht mit vaskulärem Altern einher, das durch Entzündungen, oxidativen Stress und zelluläre Seneszenz gekennzeichnet ist. Seneszente Endothelzellen beeinträchtigen die vaskuläre Regeneration, und deren gezielte Entfernung (Senolyse) zeigt Potenzial zur Wiederherstellung der Gefäßfunktion. Endothelzellen regulieren Wachstum und Reparatur der Gefäße durch metabolische Prozesse wie Nährstoffwahrnehmung und epigenetische Mechanismen. Bekannt sind Signalwege wie mTOR, die den Wiedereintritt in den Zellzyklus steuern. Wir vermuten jedoch, dass auch mTOR-unabhängige Wege über Solutcarrier (SLCs) eine zentrale Rolle spielen. Diese SLCs kontrollieren den Nährstoffimport und modifizieren posttranslational Proteine, die den Endothelzellzyklus regulieren. Unsere Forschung hat gezeigt, dass der Cysteinmetabolismus in Endothelzellen vorzeitige Seneszenz verhindert und die Regeneration fördert. Ein Verlust der Cysteinverwertung aktiviert Stresswege wie p53 und hemmt die Gefäßreparatur. Zudem beeinflusst die Aufnahme von Cystin Histonmodifikationen, die für die Genregulation während des Gefäßwachstums wichtig sind – ein Prozess, der im Alter gestört ist. Dieses Projekt zielt darauf ab, neue nährstoffabhängige Mechanismen zu identifizieren, die den Zellzyklus und die vaskuläre Regeneration steuern. Durch unvoreingenommene Ansätze wollen wir erforschen, wie spezifische Nährstoffe und SLCs die Endothelproliferation und Gefäßreparatur beeinflussen. Die Erkenntnisse sollen in präklinischen Modellen validiert werden, um therapeutische Strategien zur Verjüngung gealterter Gefäße und Verbesserung der kardiovaskulären Gesundheit zu entwickeln.