Der Einfluss von Proteinen des Hypoxie-Signalwegs auf die adrenerge Reaktion in der Nebenniere und darüber hinaus 

Prof. Dr. Ben Wielockx, PhD
ben.wielockx(at)tu-dresden.de
Institute of Clinical Chemistry and Laboratory Medicine
University Hospital Carl Gustav Carus
Technische Universität Dresden

Prof. Dr. med. Ali El-Armouche
ali.el-armouche(at)tu-dresden.de
Institute of Pharmacology and Toxicology
University Hospital Carl Gustav
Technische Universität Dresden

Wissenschaftliche Mitarbeiter

Deepika Watts (Postdoc)
Mangesh Jaykar (PhD student)
Anja Krüger (TA)

Projektbeschreibung

In der zweiten Förderperiode werden wir unsere Forschungen zu den Auswirkungen von Hypoxie-Weg-Proteinen (HPPs) auf die HPA-Achse und die sympathischen und medullären Systeme der Nebenniere fortsetzen. Auf der Grundlage unserer einzigartigen Sammlung von Nebennieren-spezifischen HPP-transgenen Mauslinien (Tab. 1) wollen wir die Folgen der chronisch veränderten Steroidogenese und der veränderten Reaktionen der chromaffinen Zellen aufgrund von Veränderungen in der PHD-HIFα-Achse (Abb. 6) weiter aufklären. Die Untersuchung dieser komplexen Wechselwirkungen erfordert die Zusammenführung von Fachwissen in den Bereichen Hämatopoese, Hypoxie-Signalwege, adrenerge Signalübertragung und Nebenniere; dies wird von der Wielockx-Gruppe (Hypoxie-Signalweg-Proteine/Hämatopoese/Entzündungsmodelle), der El-Armouche-Gruppe (SNS/beta-adrenerge Signalübertragung) und der engen Zusammenarbeit mit einer Reihe anderer Gruppen zusammengeführt

Ziele

(I) Untersuchung der Auswirkungen einer chronischen Exposition gegenüber systemischen hohen/niedrigen Glukokortikoid-Spiegeln in adrenokortikal-verwandten transgenen HPP-Mäusen während der Hämatopoese/Erythropoese und der lokalen Immunantwort.

(II) Charakterisierung der Folgen der Modulation zentraler HPPs in Chromaffinzellen von Mäusen.

(III) Bestimmung der potenziellen Rolle von β2AR auf hämatopoetische Zelllinien während der (Stress-)Hämatopoese/Erythropoese.

Publikationen

1.    Watts, D.; Stein, J.; Meneses, A.; Bechmann, N.; Neuwirth, A.; Kaden, D.; Kruger, A.; Sinha, A.; Alexaki, V.I.; Luis Gustavo, P.-R.; Kircher, S.; Martinez, A.; Theodoropoulou, M.; Eisenhofer, G.; Peitzsch, M.; El-Armouche, A.; Chavakis, T.; Wielockx, B. HIF1alpha is a direct regulator of steroidogenesis in the adrenal gland. Cell Mol Life Sci 2021, 78, 3577-3590.

2.    Sormendi, S.; Deygas, M.; Sinha, A.; Bernard, M.; Kruger, A.; Kourtzelis, I.; Le Lay, G.; Saez, P.J.; Gerlach, M.; Franke, K.; Meneses, A.; Krater, M.; Palladini, A.; Guck, J.; Coskun, U.; Chavakis, T.; Vargas, P.; Wielockx, B. HIF2alpha is a direct regulator of neutrophil motility. Blood 2021, 137, 3416-3427.

3.    Watts, D.; Gaete, D.; Rodriguez, D.; Hoogewijs, D.; Rauner, M.; Sormendi, S.; Wielockx, B. Hypoxia Pathway Proteins are Master Regulators of Erythropoiesis. Int J Mol Sci 2020, 21.

4.    Watts, D.; Bechmann, N.; Meneses, A.; Poutakidou, I.K.; Kaden, D.; Conrad, C.; Krüger, A.; Stein, J.; El-Armouche, A.; Chavakis, T.; Eisenhofer, G.; Peitzsch, M.; Wielockx, B. Hypoxia pathway proteins regulate the synthesis and release of epinephrine in the mouse adrenal gland. bioRxiv 2020, doi.org/ 10.1101/2020.10.15.340943.

5.    Saadatmand, A.R.; Sramek, V.; Weber, S.; Finke, D.; Dewenter, M.; Sticht, C.; Gretz, N.; Wustemann, T.; Hagenmueller, M.; Kuenzel, S.R.; Meyer-Roxlau, S.; Kramer, M.; Sossalla, S.; Lehmann, L.H.; Kammerer, S.; Backs, J.; El-Armouche, A. CaM kinase II regulates cardiac hemoglobin expression through histone phosphorylation upon sympathetic activation. Proc Natl Acad Sci U S A 2019, 116, 22282-22287.

6.    Wielockx, B.; Grinenko, T.; Mirtschink, P.; Chavakis, T. Hypoxia Pathway Proteins in Normal and Malignant Hematopoiesis. Cells 2019, 8.

7.    Bechmann, N.; Watts, D.; Steenblock, C.; Wallace, P.W.; Schurmann, A.; Bornstein, S.R.; Wielockx, B.; Eisenhofer, G.; Peitzsch, M. Adrenal Hormone Interactions and Metabolism: A Single Sample Multi-Omics Approach. Horm Metab Res 2021, 53, 326-334.

8.    Singh, R.P.; Grinenko, T.; Ramasz, B.; Franke, K.; Lesche, M.; Dahl, A.; Gassmann, M.; Chavakis, T.; Henry, I.; Wielockx, B. Hematopoietic Stem Cells but Not Multipotent Progenitors Drive Erythropoiesis during Chronic Erythroid Stress in EPO Transgenic Mice. Stem cell reports 2018, 10, 1908-1919.