Unser Körper funktioniert wie ein hochkomplexes Netzwerk, in dem Organe und Gewebe miteinander kommunizieren, Signale und Stoffwechselprodukte austauschen und sich gegenseitig beeinflussen. Diese interorganische Kommunikation spielt eine entscheidende Rolle bei der Entstehung und Behandlung von Krankheiten, ist aber noch nicht vollständig verstanden. Insbesondere unser Stoffwechsel ist eng mit Entzündungsreaktionen, Alterungsprozessen und chronischen Erkrankungen verknüpft. Stoffwechselprodukte können als Signalmoleküle zwischen Geweben zirkulieren, um entweder Heilungsprozesse zu fördern oder Krankheiten zu verstärken.

Inter-Organ Metabolomics: Neue Erkenntnisse für die Medizin

Ein neues Forschungsfeld rückt in den Fokus: Inter-Organ Metabolomics untersucht, welche Stoffwechselprodukte zwischen Organen ausgetauscht werden, wie sie biologische Prozesse beeinflussen und welche Rolle sie bei Krankheitsmechanismen spielen. Um diese Zusammenhänge besser zu verstehen, haben die Deutschen Zentren der Gesundheitsforschung (DZG) den Innovationsfonds „Inter-Organ Metabolomics“ ausgeschrieben. Ziel ist es, Forscherinnen und Forscher aus verschiedenen Disziplinen zusammenzubringen, um neue Erkenntnisse über Fachgrenzen hinweg zu gewinnen.

Zwei herausragende Projekte wurden für eine Förderung ausgewählt und erhalten ein Gesamtbudget von bis zu 766.000 Euro (Projekt 1) und 796.000 Euro (Projekt 2) über die Jahre 2025 und 2026.

Projekt 1: Wenn das Immunsystem den Muskelabbau verstärkt

Muskelabbau ist nicht nur eine Folge von Immobilität oder Mangelernährung – häufig spielt auch das Immunsystem eine entscheidende Rolle. Bei schweren Erkrankungen wie Krebs oder COPD werden bestimmte Stoffwechselprodukte freigesetzt, die Immunzellen dauerhaft umprogrammieren und somit den Muskelschwund verstärken. Diese Entstehung von Kachexie – einem Syndrom des Muskelabbaus – kann durch verbesserte Ernährung nicht vollständig rückgängig gemacht werden.

„Unser Ziel ist es, herauszufinden, welche Stoffwechselprodukte das Immunsystem so verändern, dass es den Muskelabbau verstärkt. Wenn wir das verstehen, können wir gezielt therapeutisch eingreifen“, erklärt Dr. Maria Rohm von Helmholtz Munich, Wissenschaftlerin am Deutschen Zentrum für Diabetesforschung (DZD) und Leiterin des geförderten Projekts „Metabolit-vermittelte epigenetische Veränderungen in Immunzellen lösen eine koordinierte Gewebeantwort bei Kachexie aus“.

Auch der Fettstoffwechsel könnte eine Schlüsselrolle bei der Kachexie spielen. „Es gibt Hinweise darauf, dass das Fettgewebe bei der Kachexie als früher Signalgeber fungiert und mit den Muskeln kommuniziert. Wenn wir diese Mechanismen entschlüsseln, können wir den Prozess möglicherweise verlangsamen oder sogar aufhalten“, sagt Prof. Alexander Bartelt von der Technischen Universität München und Wissenschaftler am Deutschen Zentrum für Herz-Kreislauf-Forschung (DZHK).

Ein interdisziplinäres Forschungsteam aus fünf der acht Deutschen Zentren der Gesundheitsforschung – DZD, DZHK, DZL (Lungenforschung), DZIF (Infektionsforschung) und DKTK (Translationale Krebsforschung) – untersucht diese Mechanismen, um neue Therapieansätze gegen Kachexie zu entwickeln.

Projekt 2: Die genetische Spur der Entzündung im Alter

Herz-Kreislauf-Erkrankungen, Krebs, COPD und Diabetes gehören zu den häufigsten altersbedingten Krankheiten. Eine genetische Veränderung im Blutsystem könnte dabei eine zentrale Rolle spielen: die sogenannte „klonale Hämatopoese von unbestimmtem Potenzial (CHIP)“. Diese tritt bei mehr als 20 Prozent der über 65-Jährigen auf und wird mit chronischen Entzündungen und gestörten Heilungsprozessen in Herz, Lunge und Gefäßen in Verbindung gebracht.

„Wir haben gelernt, dass genetische Mutationen in Blutzellen nicht nur das Leukämierisiko erhöhen, sondern auch Entzündungs- und Stoffwechselprozesse in anderen Organen beeinflussen“, sagt Prof. Michael Rieger vom Universitätsklinikum Frankfurt, Wissenschaftler im Deutschen Konsortium für Translationale Krebsforschung (DKTK). „Diese Erkenntnis eröffnet völlig neue Möglichkeiten, um altersbedingte Erkrankungen an der Wurzel zu packen“, ergänzt DZL-Wissenschaftlerin Prof. Soni Pullamsetti von der Justus-Liebig-Universität Gießen.

Das Forschungsteam besteht aus fünf der Deutschen Zentren der Gesundheitsforschung (DKTK, DZD, DZHK, DZIF und DZL) und widmet sich der Frage, wie CHIP-Mutationen in Blutzellen Entzündungsprozesse und Stoffwechselveränderungen in betroffenen Organen beeinflussen. Ziel ist es, neue Präventions- und Behandlungsstrategien gegen altersbedingte Erkrankungen zu entwickeln.

Zusammenarbeit für neue Erkenntnisse

Die beiden geförderten Projekte zeigen, wie wichtig interdisziplinäre Zusammenarbeit für die Entschlüsselung komplexer Krankheitsmechanismen ist. Forschende aus der Herz-Kreislauf-Forschung, Lungenmedizin, Onkologie, Stoffwechselmedizin und Infektionsforschung bringen ihr Wissen zusammen, um neue Ansätze für die Diagnose und Therapie von Krankheiten zu entwickeln. Der DZG-Innovationsfonds unterstützt solche Kooperationen, um innovative Lösungen für die Behandlung von Volkskrankheiten zu finden.

Die Forschungsprojekte, die mit einem Gesamtbudget von bis zu 766.000 Euro (Projekt 1) und 796.000 Euro (Projekt 2) über die Jahre 2025 und 2026 gefördert werden, könnten wegweisende Ergebnisse liefern, die neue Therapieansätze gegen Kachexie und altersbedingte Erkrankungen ermöglichen.

Über die Deutschen Zentren der Gesundheitsforschung (DZG)

Das Gesundheitsforschungsprogramm der Bundesregierung verfolgt das Ziel, häufige Krankheiten wirksamer zu bekämpfen. Die DZG fungieren als langfristige Partnerschaften zwischen außeruniversitären Forschungseinrichtungen, Universitäten und Universitätskliniken und bündeln die Expertise von mehr als tausend Wissenschaftler:innen, um den medizinischen Fortschritt schneller zu den Patient:innen zu bringen.

Quelle: Deutsche Zentren der Gesundheitsforschung (DZG)