ERA-CVD Verbund MyPenPath: Die Rolle des Glukosestoffwechsels (insbesondere Glykolyse und Pentosephosphatweg) in Immunzellen im Rahmen der Atherosklerose

Im Projekt MyPenPath soll die Rolle der Glukoseverstoffwechselung für die Aktiverung von myeloiden Immunzellen (Monozyten, Makrophagen) in der experimentellen Atherosklerose (Mausmodell) und bei Patienten mit kardiovaskulären Erkrankungen untersucht werden. Hierbei werden wir uns insbesondere auf die Glykolyse und den Pentosephosphatweg (als 2 verschiedene Stoffwechselwege der intrazellulären Glukoseverwertung) in Immunzellen im Rahmen der Atherosklerose konzentrieren. Es soll untersucht werden, inwieweit diese beiden Glukosestoffwechselwege Immunzellen hinsichtlich Ihrer Aktivierung, Migration und Proliferation in atherosklerotischen Plaques in Arterien von Mäusen und Patienten mit Atherosklerose regulieren. Unter Einsatz selbstentwickelter moderner wissenschaftlicher Methoden wie der Einzelzell-Stoffwechsel-Bildgebung kann die Stoffwechselaktivität auf Einzelzellniveau in atherosklerotischen Plaques untersucht werden. Hierdurch soll beobachtet werden, in welcher Lokalisation innerhalb der Plaque und in welchem Stadium der Athersoklerose Immunzellen die Glykolyse bzw. den Pentosephosphatweg hochregulieren. Mit Hilfe pharmakologischer Inhibitoren und genetischer Mausmodelle soll die Frage beantwortet werden, welche Relevanz die einzelnen Glukosestoffwechselwege (Glykolyse, Pentosephosphatweg) jeweils für die Aktivierung, Migration und Proliferation von Immunzellen haben. Durch den Einsatz von mRNA-Sequenzierung und Metabolomanalysen werden wir auf molekularer Ebene untersuchen, wie der Glukosestoffwechsel mechanistisch die Aktivierung von Immunzellen reguliert. Schließlich werden wir unsere experimentell gewonnenen Erkenntnisse im Rahmen von verschiedenen klinischen Patientenkohorten validieren, um der Frage nachzugehen, ob der Glukosestoffwechsel in Immunzellen auch im Menschen für die Entstehung und das Voranschreiten der Atherosklerose und somit für die kardiovaskuläre Prognose verantwortlich ist.