Spotlight - AG Muckenthaler

Eisenstoffwechselforschung, Eisenmangel, Eisenüberschuss

Unsere Forschung konzentriert sich auf die molekularen Mechanismen, die den systemischen Eisenstoffwechsel kontrollieren und deren Störung bei Erkrankungen des Menschen. Jedes Jahr sind Millionen von Patienten weltweit von einer systemischen Eisenüberladung oder einem Eisenmangel betroffen, wobei unser Wissen über die zugrunde liegenden Mechanismen und deren klinische Folgen nur unzureichend verstanden ist.  

Ein wichtiges Ziel unserer Forschung ist es, die regulatorischen Schaltkreise zu verstehen, die die systemische Eisenhomöostase aufrecht erhalten. Wir konzentrieren uns auf das Eisenhormon Hepcidin und dessen Rezeptor, das Ferroportin. Da sowohl ein Überschuss an Hepcidin (führt zu Eisenmangelanämie) als auch ein Hepcidinmangel (verursacht Eisenüberladung) vermieden werden müssen, liegt ein zentraler Fokus unserer Arbeit darauf, die Hepcidin/Ferroportin Regulationsachse zu verstehen. Dies wird erreicht durch netzwerk-basierte Analysen, sowie durch Integration von Transkriptom- und Proteomdaten, genomweite Screens und Untersuchungen in Erkrankungsmodellen.

Weiterhin interessieren wir uns für Erkrankungen, bei denen Eisenmangel oder Eisenüberladung zu Organpathologien beitragen. Ein wichtiger Schwerpunkt liegt hier auf der Untersuchung der Folgen einer Eisenanreicherung in Immunzellen (z. B. tumorassoziierten Makrophagen; TAMs) der Tumormikroumgebung. Unsere Forschung konzentriert sich auf die Reprogrammierung von TAMs zu einem proinflammatorischen Anti-Krebs-Phänotyp durch Anwendung von Superoxid-Eisen-Nanopartikeln (SPIONs) in in-vivo-Tumormodellen.

Einen weiteren Schwerpunkt unserer Forschung stellen die seltenen Anämien dar. Diese angeborenen Blutkrankheiten gehören zu einem breiten Spektrum sehr seltener Erkrankungen – bei denen weniger als 1000 Menschen in Deutschland betroffen sind. Unsere patientenorientierte Forschung zielt darauf ab, die Diagnose und Behandlungsstrategien seltener hämatologischer Erkrankungen kontinuierlich zu verbessern. Dazu untersuchen wir die molekularen Ursachen der einzelnen Erkrankungen mit dem Ziel, vielversprechende Ansätze für zukünftige Therapien zu identifizieren. Gemeinsam mit unseren Kollegen bundesweiter Kliniken leiten wir die Registerstudien für Patienten mit seltenen Anämien der Gesellschaft für Pädiatrische Onkologie und Hämatologie.