Das Exposom, das Umwelt- und Lebensstilfaktoren wie Ernährung, körperliche Aktivität, Rauchen und Medikamenteneinnahme umfasst, spielt eine entscheidende Rolle für Gesundheits- und Krankheitsrisiko. In der Rheinland Studie untersuchen wir, wie diese Faktoren mit dem Genom interagieren und dadurch Neurodegeneration und Alterung beeinflussen. Zu unseren Forschungsschwerpunkten gehören die Zusammenhänge zwischen körperlicher Aktivität und der Mikrostruktur der weißen Substanz des Gehirns sowie deren /dessen Verbindungen zu einer langsameren epigenetischen Alterung. Darüber hinaus haben wir die Auswirkungen von Stoffwechselstörungen wie Insulinresistenz und verzweigtkettige Aminosäuren auf die Gehirnstruktur und die metabolische Gesundheit untersucht. Durch die Entschlüsselung dieser komplexen Zusammenhänge wollen wir Wege zur Früherkennung und Vorbeugung von altersbedingten Krankheiten aufzeigen und Strategien für ein gesundes Altern fördern.

Die Rolle von Entzündungs- und Immunprozessen bei der Entstehung von neurodegenerativen und anderen altersbedingten Krankheiten wird immer deutlicher, wobei sich Stoffwechselstörungen als ein wichtiger Auslöser oder Kofaktor herausstellen. In unserer Abteilung konzentrieren wir uns auf die entscheidende Rolle des Immunsystems bei Gesundheit und Krankheit und seine Veränderungen im Alter. Mit Hilfe einer detaillierten Immunphänotypisierung von Teilnehmenden der Rheinland Studie (FACS-Analysen, Immunstimulationstests und umfangreiche Zytokinprofile) untersuchen wir, wie die altersbedingte Abnahme des Immunsystems, das so genannte „Inflammaging“, zur Neurodegeneration und anderen nicht übertragbaren Krankheiten beiträgt. Durch die Erforschung der Zusammenhänge zwischen Immunfunktion, Stoffwechselstörungen und Gehirngesundheit wollen wir Strategien zur Verhinderung von Neurodegeneration und zur Förderung eines gesunden Alterns des Gehirns entwickeln. Wir arbeiten mit Partnern an der Universität Bonn im Exzellenzcluster „ImmunoSensation2“ und dem Sonderforschungsbereich „Metaflammation“ zusammen.

Die frühzeitige Erkennung von Personen, die ein Risiko für neurodegenerative und andere Krankheiten haben, ist von entscheidender Bedeutung. Zu diesem Zweck sammeln wir hochwertiges Biomaterial und integrieren umfangreiche OMICS-Analysen, einschließlich (epi)genomischer, transkriptomischer, metabolomischer, lipidomischer, proteomischer und mikrobiomischer Daten von Teilnehmenden der Rheinland Studie. Zu den jüngsten Forschungshighlights gehören die Identifizierung von aus dem Blut stammenden mikroRNAs, die mit kognitiven Funktionen in Verbindung stehen, die Aufdeckung von genetischen Loci, die mit Neurofilament-Leichtketten (NfL) Leveln als Marker für Neurodegeneration assoziiert sind, und die Untersuchung von epigenetischen Risiko-Scores im Zusammenhang mit Blutdruck. Darüber hinaus hat unsere Arbeit zu Metaboliten und Per- und Polyfluoralkylsubstanzen (PFAS) neue Erkenntnisse über kardio-metabolische Risikoprofile geliefert. Mithilfe innovativer Bildgebungsprotokolle und Deep-Learning-Methoden quantifizieren wir auch Biomarker, wie z. B. Phänotypen der Diffusionsbildgebung, und eröffnen so neue Perspektiven auf Mechanismen, die der zerebralen Mikroangiopathien / Erkrankung der kleinen Hirngefäße zugrunde liegen. Dieser umfassende Ansatz bringt unser Verständnis von Biomarkern in Gesundheit und Krankheit voran.