Projektbeschreibung
Interaktionen zwischen Mikrobiom und Zellen bei Adipositas
Weißes Fettgewebe ist der wichtigste Energiespeicher des Körpers und bei der Energiehomöostase von zentraler Bedeutung. Fettzellen regulieren den Stoffwechsel und die Insulinresistenz, indem sie den Energiebedarf erkennen und parakrine Faktoren ausscheiden. Bei Adipositas (Fettleibigkeit) kann es dazu kommen, dass das weiße Fettgewebe in seiner Funktion gestört ist und die überschüssige Energie nicht mehr gespeichert werden kann. Das EU-finanzierte Projekt INTERFAT arbeitet auf Grundlage der Hypothese, dass Adipositas eine multifaktorielle Erkrankung ist, bei der die Interaktionen von Fettzellen mit Immunzellen und der Darmmikrobiota eine entscheidende Rolle spielen. Die Forschenden werden die zellulären Interaktionen untersuchen und der Frage nachgehen, inwieweit kommensale Darmbakterien an einer Adipositas beteiligt sind, die durch eine fettreiche Ernährung bedingt ist. Die Ergebnisse werden das bestehende Wissen über die Fettzellbiologie voranbringen und neue Mechanismen der Adipositas aufdecken.
Ziel
Obesity affects hundreds of millions of people worldwide and poses a major burden on global health and economy. Immune cells residing in white adipose tissue (WAT) have recently been highlighted as important factors contributing to metabolic dysfunctions during obesity, which is characterized by chronic low-grade inflammation of fat depots. The yet unresolved interplay between adipocytes and immune cells in the WAT niche represents a major challenge to any rational interference into the metabolic derailments. Likewise, the microbiome has been suggested as a critical mediator of obesity, but the regulatory mechanisms remain elusive.
My project aims at a comprehensive assessment of the adipocytes, the adipose tissue immune cells, and their intercellular communication circuits during high-fat diet-induced obesity, as well as the exploration of the impact of the intestinal microbiota on this dynamic process.
First, I will characterize adipocytes and immune cells in WAT at the steady state and during obesity of mice by means of single-nuclei RNA-sequencing. Then, I will utilise these transcriptomic profiles for computational modelling to discover disease-specific cell-to-cell interactions, and validate them in signal transduction experiments. This approach together with the analysis of faecal microbiome transplantations into germ-free mice will define the contribution of intestinal microbiota to the WAT remodelling during obesity.
By elucidating the impact of commensal bacteria on adipose tissue cell-to-cell interaction networks, my project aims to take a radically new approach in studying the microbiome-adipose tissue axis and its mechanistic contribution to the aetiology of the obesity pandemic. This systems biology approach may lead to a conceptual leap forward in our understanding of adipocyte biology and WAT immune cell regulation, thereby exploring possibilities for microbiome-based personalized therapies against adipose tissue inflammation during obesity.
Wissenschaftliches Gebiet
- natural sciencesbiological sciencesmicrobiologybacteriology
- medical and health scienceshealth sciencespublic healthepidemiologypandemics
- medical and health sciencesbasic medicineimmunology
- medical and health sciencesclinical medicinetransplantation
- medical and health scienceshealth sciencesnutritionobesity
Programm/Programme
Thema/Themen
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7610001 Rehovot
Israel