Rolle des Geschlechts in der Interaktion der Lunge mit der Umwelt

Die Lunge ist kontinuierlich der Umwelt ausgesetzt, die meisten Lungenerkrankungen, darunter auch die Chronisch obstruktive Lungenerkrankung (COPD), Pneumonien, Asthma bronchiale und Lungenkrebs, resultieren aus der Exposition mit umwelt-abhängigen Noxen oder Mikroorganismen.

Der Einfluss des biologischen Geschlechts (sex) auf diese Interaktion und die zugrundeliegenden Mechanismen sind kaum untersucht. Das Ziel dieses Projektes ist es, die Rolle des Geschlechts auf klinisch-epidemiologischer und molekularer Ebene anhand der use cases COPD und Pneumonie zu untersuchen. Ausgehend von existierenden Kohorten (COSYCONET; German COPD study, n=2800; PULMOHOM, n = 850; IMAGINE, n = 500) werden geschlechts-spezifische Unterschiede bezüglich Krankheitsverlauf, Prognose, Exposition und Kofaktoren untersucht. Umfangreiche Daten zu Biomarkern und Mikrobiom-Metagenomics erlauben eine Verbindung zwischen klinischen Daten und biologischen Grundlagen. Bei der bioinformatischen Vergleichsanalyse werden bakterielle Spezien und dessen enzymatische und Signalpathways identifiziert, die sich unter den Probandinnen und Probanden geschlechtsspezifisch unterscheiden.

An isolierten Epithelzelle der Lunge und Immunzellen werden sex-spezifische Unterschiede zwischen Frauen und Männern identifiziert, die in der Interaktion zwischen Umweltnoxen oder Mikroorganismen bestehen. Dabei werden single cell Charakterisierung, Metabolomics, Mikrobiom-Metagenomics und funktionelle Untersuchungen genutzt. Die OMICS-Daten werden integriert, um die geschlechtsspezifischen Mechanismen der Interaktion zwischen menschlichen und bakteriellen Zellen zu erforschen.

Die Daten des Projektes werden aufzeigen, wie das Geschlecht das Risiko für und den Verlauf von Erkrankungen der Lunge beeinflusst.

Gruppenfoto von Jun.-Prof. Dr. Daniela Yildiz, Prof. Dr. Olga V. Kalinina und Prof. Dr. Dr. Robert Bals

Projektleitung

Jun.-Prof. Dr. Daniela Yildiz (née Dreymueller)

Universität des Saarlandes
Präklinisches Zentrum für Molekulare Signalverarbeitung (PZMS)
Experimentelle und klinische Pharmakologie und Toxikologie

daniela.yildiz(at)uks.eu
ORCID: 0000-0002-9702-8581

Curriculum Vitae

Univ-Prof. Dr. Olga V. Kalinina

Helmholtz Institut für Pharmazeutische Forschung Saarland (HIPS)
Universität des Saarlandes
Medizinische Fakultät
Zentrum für Bioinformatik

olga.kalinina(at)helmholtz-hips.de
ORCID: 0000-0002-9445-477X

Curriculum Vitae

Univ.-Prof. Dr. Dr. Robert Bals

Universitätsklinikum des Saarlandes
Klinik für Innere Medizin V

robert.bals(at)uks.eu
ORCID: 0000-0002-1472-9535

Curriculum Vitae

 

Team

  • Prof. Christoph Beißwenger
  • Dr. Christian Herr
  • Guangyi Chen
  • Ahmad Aljohmani
  • Mariana Guedes

Wichtige Publikationen

  1. Lommatzsch M, Speer T, Herr C, Jorres RA, Watz H, Muller A, Welte T, Vogelmeier CF, Bals R, group Cs. IgE is associated with exacerbations and lung function decline in COPD. Respir Res. 2022;23(1):1. Epub 20220104.

  2. Ritzmann F, Chitirala P, Kruger N, Hoffmann M, Zuo W, Lammert F, Smola S, Tov N, Alagem N, Lepper PM, Pohlmann S, Beisswenger C, Herr C, Bals R, Group AA-i-C-S. Therapeutic Application of Alpha-1 Antitrypsin in COVID-19. Am J Respir Crit Care Med. 2021;204(2):224-7. Epub 2021/05/08.

  3. Sprott RF, Ritzmann F, Langer F, Yao Y, Herr C, Kohl Y, Tschernig T, Bals R, Beisswenger C. Flagellin shifts 3D bronchospheres towards mucus hyperproduction. Respir Res. 2020;21(1):222. Epub 2020/08/28.

  4. Becker A, Vella G, Galata V, Rentz K, Beisswenger C, Herr C, Walter J, Tierling S, Slevogt H, Keller A, Bals R. The composition of the pulmonary microbiota in sarcoidosis - an observational study. Respir Res. 2019;20(1):46. Epub 2019/03/02.

  5. Conrad C, Yildiz D, Cleary SJ, Margraf A, Cook L, Schlomann U, Panaretou B, Bowser JL, Karmouty-Quintana H, Li J, Berg NK, Martin SC, Aljohmani A, Moussavi-Harami SF, Wang KM, Tian JJ, Magnen M, Valet C, Qiu L, Singer JP, Eltzschig HK, CAPSyS Study Group, Bertrams W, Herold S, Suttorp N, Schmeck B, Ball ZT, Zarbock A, Looney MR, Bartsch JW. ADAM8 signaling drives neutrophil migration and ARDS severity. JCI Insight. 2022;7(3):e149870

  6. Aljohmani A, Opitz B, Bischoff M, Yildiz, D. Pseudomonas aeruginosa Triggered Exosomal Release of ADAM10 Mediates Proteolytic Cleavage in Trans. Int. J. Mol. Sci. 2022, 23, 1259

  7. Habib P*, Dreymueller D*, Rösing B, Botung H, Slowik A, Zendedel A, Habib S, Hoffmann S, Beyer C. Estrogen serum concentration affects blood immune cell composition and polarization in human females under controlled ovarian stimulation. J Steroid Biochem Mol Biol 2018; 178:340-347

  8. Srikakulam SK, Keller S, Dabbaghie F, Bals R, Kalinina OV (2023) MetaProFi: A protein-based Bloom filter for storing and querying sequence data for accurate identification of functionally relevant genetic variants, Bioinformatics, 39(3): btad101.

  9. Louadi Z, Yuan K, Gress A, Tsoy O, Kalinina OV, Baumbach J, Kacprowski T, List M (2020) DIGGER: Exploring the functional role of alternative splicing in protein interactions. Nucl Acids Res, 2020 49(D1): D309–D318.

  10. Gress A, Ramensky V, Kalinina OV (2017). Spatial distribution of disease-associated variants in three-dimensional structures of protein complexes. Oncogenesis, 6(9): e380.