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Medizinische Hochschule Hannover | Carl-Neuberg-Str.1 | 30625 Hannover | Tel.:(+49) 0511-532-0

Institut für Klinische Biochemie

Direktorin: 

Prof. Dr. A. Jörns (komm.)

 

                

Anschrift:  

Medizinische Hochschule Hannover  

 

Institut für Klinische Biochemie

OE 4340

Carl-Neuberg-Str. 1

D-30625 Hannover

Tel. : +49 511 532 - 6525

Fax : +49 511 532 - 3584

Email: clinbiochemistrymh-hannover.de 

 

Arbeitsgruppen:

Immunbiochemie

 

Biochemie von Autoimmunerkrankungen, insbesondere des Typ 1 Diabetes

 

Die Beteiligung von Immunzellen ist eine grundlegende Voraussetzung in der Pathogenese aller Autoimmunerkrankungen. Dazu gehört auch der Typ 1 Diabetes mellitus. In der Arbeitsgruppe werden die Immunzellsubpopulationen, welche an der Pathogenese des Typ 1 Diabetes beteiligt sind, mittels biochemischer und molekularbiologischer Methoden untersucht. Die Beteiligung dieser Immunzellen an der Diabetesentwicklung wird vergleichend in Tiermodellen mit verschiedenen Mutationen erforscht.

 

Stoffwechselbiochemie

Lipidstoffwechsel und Lipotoxizität in pankreatischen Beta-Zellen, Pathobiochemie des Typ 2 Diabetes, Gentherapie des Diabetes


Eine hyperkalorische Ernährung, reich an Kohlenhydraten und gesättigten Fettsäuren, ist verantwortlich für Adipositas. Es ist bekannt, dass erhöhte Konzentrationen gesättigter freier Fettsäuren (FFA) die Insulinsekretion hemmen und zu einer Abnahme der Beta-Zellmasse führen, ein Phänomen, das als Lipotoxizität bezeichnet wird. Die molekularen Mechanismen sind noch weitgehend ungeklärt und Gegenstand intensiver Forschung der Arbeitsgruppe.

Eine Möglichkeit zur Heilung des Diabetes mellitus stellt die Wiederherstellung der körpereigenen Insulinproduktion durch die Expression des Insulingens in extrapankreatischen Geweben durch eine somatischen Gentherapie dar. Die Entwicklung viraler Vektorsysteme für die Gentherapie, die eine regulierte Insulinfreisetzung ermöglichen, wird als eine vielversprechende Therapieoption vorangetrieben.

Entzündungsbiochemie

 

Entzündungsmechanismen in pankreatischen Beta-Zellen

 

Die Entzündung ist ein grundlegender Mechanismus in der Pathogenese vieler chronischer, inflammatorischer Erkrankungen. Eine andauernde Entzündung ist mit einer exzessiven Produktion von inflammatorischen Mediatoren verbunden, welche zu Veränderungen in den Signalwegen der Gen- und Proteinsynthese sowie der Proteinfunktion führen können. Die Arbeitsgruppe beschäftigt sich mit den Mechanismen der Entzündung in pankreatischen Beta-Zellen im Typ 1 und Typ 2 Diabetes. Diese Thematik wird unter Einsatz biochemischer, zell- und molekularbiologischer Methoden in Modellzelllinien sowie diabetischen Tieren erforscht.

 

Molekularmorphologie

 

Molekularmorphologische Untersuchungen des Pankreas und Präventionstherapien und die zugrundeliegenden Pathomechanismen des Diabetes

 

Es werden zelluläre Veränderungen in den Beta-Zellen des Pankreas und anderen Zielorganen und in der Zirkulation bei Autoimmunerkrankungen, insbesondere dem Typ 1 Diabetes und bei Stoffwechselerkrankungen, insbesondere dem Typ 2 Diabetes, mittels morphologischer, biochemischer und molekularbiologischer Methoden untersucht und miteinander korreliert. Die Erkenntnisse aus den pathophysiologischen Untersuchungen werden in rationale Präventionsstrategien für diese Erkrankungen auf der Grundlage des erzielten Verständnisses der Krankheitsmechanismen umgesetzt.

 

Biochemie zellulärer Schädigungsmechanismen

 

Charakterisierung von zellulären Signal- und Schädigungsmechanismen durch freie Radikale in der Pathogenese des Diabetes

 

 

Freie Sauerstoffradikale und reaktive Sauerstoffspezies (ROS) werden bei zahlreichen chemischen Reaktionen als Nebenprodukt freigesetzt und schädigen aufgrund ihrer Reaktivität zelluläre Strukturen und führen sogar zum Zelltod. Zusätzlich beeinflussen ROS als second messenger intrazelluläre Signalwege oder die Genexpression. Diesen Radikalprozessen wirken antioxidative Enzyme entgegen. Die Bedeutung dieser radikalmediierten Zellschädigung für die Zerstörung der insulinproduzierenden Beta-Zellen des Pankreas während der Pathogenese des Typ 1 und Typ 2 Diabetes und mögliche Schutzmöglichkeiten stehen im Forschungsfokus.

 

Biochemie des ER-Stresses im endoplasmatischen Retikulum

Molekulare Mechanismen des oxidativen ER-Stresses in pankreatischen Beta-Zellen

 
Das endoplasmatische Retikulum (ER) ist aufgrund seiner Funktion als Ort der Translation, der oxidativen Proteinfaltung und dem Transport von Proteinen in Sekretionsvesikel für die Insulinbiosynthese und -sekretion in Beta-Zellen von besonderer Bedeutung. Störungen der ER-Homöostase können zur Akkumulation ungefalteter sowie missgefalteter Proteine im ER-Lumen und infolgedessen über die Induktion der Unfolded Protein Response (UPR) zum sogenannten oxidativen ER-Stress führen. Die molekularen Mechanismen sind jedoch noch weitgehend ungeklärt und Forschungsgegenstand der Arbeitsgruppe.

 

Stammzellbiochemie

 

Beta-Zellersatz aus pluripotenten Stammzellen


Pluripotente Stammzellen (PSCs) besitzen die Fähigkeit zur unlimitierten Selbsterneuerung, gepaart mit dem Potential, jede mögliche Körperzelle durch Differenzierung hervorbringen zu können. Damit sind pluripotente Zellen eine vielversprechende Ausgangspopulation, um Surrogat¬zellen zu erzeugen, die dann zur Zellersatztherapie des Diabetes genutzt werden könnten. Die Arbeitsgruppe beschäftigt sich mit den zu Grunde liegenden biochemischen Mechanismen der in vitro Differenzierung von humanen pluripotenten Stammzellen in insulin-produzierenden Zellen. Dazu werden PSCs in ihrer Entwicklung mit Hilfe von rekombinanten Wachstumfaktoren/Inhibitoren sowie bioaktiven chemischen Molekülen analog zu den entwicklungsbiologisch relevanten Mechanismen beeinflusst.

 

 

Allgemeines:

Das Anliegen der Klinischen Biochemie ist die Erforschung der zellulären und molekularen Basis der Krankheiten. Dabei wird eine krankheitsbildnahe Forschung in Kooperation mit experimentellen und klinischen Gruppen unter Einsatz biochemischer, zellbiologischer, molekularbiologischer und molekular-morphologischer Methoden durchgeführt.

 

Das Forschungsgebiet des Instituts für Klinische Biochemie der MHH ist die experimentelle Diabetologie. Der Schwerpunkt liegt im Bereich der Pankreasinseldiabetologie. Die Forschungsarbeiten beschäftigen sich mit

  1. der insulinsekretorischen Funktion der Beta-Zellen des Pankreas und den molekularen Grundlagen der Signalerkennung und Signalvermittlung, die zur Exozytose des Insulins führen;
  2. den Ursachen und Mechanismen der Dysfunktion und des Zelltods der Beta-Zellen des Pankreas, die dem insulinpflichtigen (Typ 1) und dem Altersdiabetes (Typ 2) zugrunde liegen;
  3. der Entwicklung gentherapeutischer, stammzelltherapeutischer und neuer pharmakotherapeutischer Ansätze zur Behandlung und Prävention des Diabetes (Typ 1 und Typ 2).

 

Arbeitsgebiet: Experimentelle Diabetologie

Forschungsschwerpunkte:

  • Zell- und Molekularbiologie der Langerhansschen Inseln des Pankreas
  • Mechanismen der glucose-induzierten Insulinsekretion und Signalerkennung in Beta-Zellen des Pankreas
  • Molekularbiologie von Glucosetransport (GLUT2 Glucose-Transporter) und Glucosephosphorylierung (Glucokinase) in Beta-Zellen von Pankreas und Leber
  • Mechanismen des selektiven Beta-Zelltods durch Nekrose und Apoptose
  • Bedeutung zytoprotektiver Enzyme für den Schutz von Beta-Zellen des Pankreas
  • Diabetogene Wirkungsmechanismen von Alloxan, Streptozotocin und Zytokinen
  • Differenzierung insulinproduzierender Zellen aus Stammzellen
  • Wirkungsmechanismen von blutzuckersenkenden Pharmaka
  • Gentherapie des insulinabhängigen Diabetes mellitus (IDDM)
  • Tiermodelle des Typ 1- und Typ 2-Diabetes mellitus
  • Die LEW.1AR1.-iddm Ratte (IDDM Ratte) als Tiermodell für den menschlichen T1DM und die Charakterisierung des zugrundeliegenden Mechanismus von Beta-Zelltod im Autoimmundiabetes
  • Immunologische Kombinationstherapien des T1DM

 

Aktuelle Übersichtsartikel:

  1. Waldhäusl W, Lenzen S. Kohlenhydrate, endokrines Pankreas, Diabetes. In: Pathophysiologie. Molekulare und zelluläre Pathomechanismen, Kapitel 14, Kohlenhydrate, Wick G, Schwarz S, Peterlik M, Förster O, Schauenstein (Eds). Gustav Fischer Verlag, Stuttgart, pp. 14-1-14-19, 2007 (Lehrbucheintrag)
  2. Lenzen S. The mechanisms of alloxan- and streptozotocin-induced diabetes. Diabetologia 51, 216-226, 2008 (Review)
  3. Lenzen S. Oxidative stress: the vulnerable beta cell. Biochem Soc Trans 36, 343-347, 2008 (Review)
  4. Gehrmann W, Elsner M, Lenzen S. Role of metabolically generated reactive oxigen species for lipotoxicity in pancreatic beta cells. Diabetes Obes Metab 12 (Suppl. S2), 149-158, 2010 (Review)
  5. Lenzen S. Die Rolle der Betazelle im Diabetes [The beta cell in diabetes]. Dtsch Med Wochenschr 136, 1123-1127, 2011 (Review)
  6. Naujok O, Burns C, Jones PM, Lenzen S. Insulin-producing surrogate beta cells from embryonic stem cells - Are we there yet? Mol Ther 19, 1759-1768, 2011 (Review)
  7. Naujok O, Lenzen S. Pluripotente Stammzellen zur Zellersatztherapie des Diabetes Mellitus. Dtsch Med Wochenschr 2012 in press (Review)

Originalarbeiten aus dem Institut für Klinische Biochemie der MHH:

siehe Internet in "PubMed" (link) unter "Lenzen-S"

 

 

 

Arbeitsgruppe: Pädiatrische Endokrinologie / Neuroendokrinologie
(Kinderkrankenhaus auf der Bult)

 

Leiterin:   Prof. Dr. med. Sabine Heger

Mitarbeiterin:

  • Hanna Möller (M.Sc. Biologie)
  • Johanna Ernst (cand. med.)
  • Manuel Pfeifer

 

Allgemeines:

Das Anliegen ist die Erforschung der neuroendokrinen Regulationsmechanismen des Pubertätsbeginns. Ein verfrühter oder verspäteter Pubertätsbeginn kann zahlreiche exogene und endogene Ursachen haben, die zu einer Funktionsstörung der Gonadotropin-releasing Hormon (GnRH) produzierenden Nervenzellen des Hypothalamus führen können. Um die pathophysiologischen Mechanismen besser zu verstehen, werden unter Einsatz biochemischer, zell- und molekularbiologischer sowie tierexperimenteller Methoden die molekulargenetischen Grundlagen des Pubertätsbeginns erforscht.

 

 

Forschungsschwerpunkt:

  • Neuroendokrine Regulation der GnRH - neuronalen Funktion
  • Transkriptionelle Regulation des Pubertätsbeginns
  • Einfluss von Umweltfaktoren, sogenannte endokrine Disruptoren, auf den Pubertätsbeginn
  • Bedeutung epigenetischer Mechanismen (DNA-Methylierung und Histonmodifikation) für die Funktion der GnRH-Neurone

 

Aktuell: Doktorarbeit für Naturwissenschaftler zu vergeben,

für nähere Informationen bitte hier klicken!

.Weitere Stichwörter zum Nachschlagen: Lenzen Sigurd Hannover Hanover MHH Medizinische Hochschule Hannover Med. Hochschule Hannover Hannover Medical School Klinische Biochemie Clinical Biochemistry Diabetes Mellitus insulin pancreas islet  Pankreas Insel Beta Zelle ß-Zelle beta cell ß-cell alloxan streptozotocin STZ oxidative stress oxidativer Stress


Director: 

Professor Dr. S. Lenzen

 

                

Address:  

Hannover Medical School 

Institute of Clinical Biochemistry

OE 4340

Carl-Neuberg-Str. 1

30625 Hannover, Germany

Tel. : +49 511 532 - 6525

Fax : +49 511 532 - 3584

Email:  clinbiochemistrymh-hannover.de 

 

Scientific staff:

 

General:

The aim of clinical biochemistry research is to investigate the cellular and molecular basis of diseases. Research is being carried out on a disease model in cooperation with experimental and clinical groups by using biochemical, cell biological, molecular biological, and molecular morphological methods.

 

The research area of the Institute of Clinical Biochemistry at the MHH is the experimental diabetology, focusing on pancreatic islet biology. The research comprises:

  1. the insulin secretory function of the beta cells of the pancreas and the molecular basis of signal recognition and signalling pathways leading to exocytosis of insulin;
  2. the causes and mechanisms of dysfunction and death of pancreatic beta cells, underlying the insulin dependent (type 1) and insulin independent (type 2) diabetes;
  3. the development of gene, stem cell, immunomodulatory, and new pharmacological therapeutic approaches to treat and prevent diabetes (type 1 & type 2)

 

Research area: Experimental diabetes research   

Research focuses:

  • Cell and molecular biology of the islets of Langerhans
  • Mechanisms of glucose-induced insulin secretion and signal recognition in pancreatic beta cells
  • Molecular biology of glucose transport (GLUT2 glucose transporter) and glucose phosphorylation (glucokinase) in beta cells and liver
  • Mechanisms of selective beta cell dysfunction and death by necrosis and apoptosis through cytokines (T1DM) and lipotoxicity (T2DM)
  • Importance of cytoprotective enzymes for protection against beta cell death
  • Mechanisms of diabetogenic action of alloxan and streptozotocin
  • Bioengineering of insulin-producing surrogate cells through differentiation of stem cells
  • Mechanisms of action of antihyperglycemic drugs
  • Gene therapy of insulin-dependent diabetes mellitus (IDDM)
  • Type 1 and type 2 diabetes animal models
  • The LEW.1AR1.-iddm rat (IDDM rat) as an animal model of human T1DM and the characterisation of the underlying pathomechanisms of beta cell death in autoimmune diabetes
  • Immunomodulatory therapies for prevention and cure of T1DM

 

Recent Reviews:

  1. Lenzen S. The mechanisms of alloxan- and streptozotocin-induced diabetes. Diabetologia 51, 216-226, 2008 (Review)
  2. Lenzen S. Oxidative stress: the vulnerable beta cell. Biochem Soc Trans 36, 343-347, 2008 (Review)
  3. Gehrmann W, Elsner M, Lenzen S. Role of metabolically generated reactive oxygen species for lipotoxicity in pancreatic beta cells. Diabetes Obes Metab 12 (Suppl. S2), 149-158, 2010 (Review)
  4. Naujok O, Burns C, Jones PM, Lenzen S. Insulin-producing surrogate beta cells from embryonic stem cells - Are we there yet? Mol Ther 19, 1759-1768, 2011 (Review)


For original publications from the Institute of Clinical Biochemistry at the MHH:

see "PubMed" (link) on the internet under "Lenzen-S"


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