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Prof. Dr. Jens Kroll

Die Entwicklung und Funktion der Blutgefäße wurde in den letzten Dekaden sehr intensiv untersucht und es wurden dabei enorme Kenntnisse der biochemischen, molekularen und zellbiologischen Prozesse und Funktionen der Blutgefäße erarbeitet. Weiterhin konnten an verschiedenen Tiermodellen (Maus, Ratte, Zebrafisch) zahlreiche Mechanismen der Gefäßbildung und Gefäßfunktion aufgeklärt werden.

Ausgehend von diesen Erkenntnissen ist das Ziel der Arbeitsgruppe, die Gefäßbildung und Gefäßfunktion im Rahmen von Krankheitsprozessen besser zu verstehen. Im Mittelpunkt stehen dabei Stoffwechselveränderungen im Rahmen des Diabetes mellitus und durch Diabetes mellitus induzierte makro- und mikrovaskuläre pathologische Veränderungen, was insbesondere das Auge, die Nieren und die Nerven betrifft. Dabei nutzten wir den Modellorganismus Zebrafisch und wir werden schwerpunktmäßig folgende Fragen im Detail bearbeiten:

  1. Welche metabolische Signalkaskaden werden durch Hyperglykämie und durch Stoffwechselzwischenprodukte (u.a. reaktive Metabolite) im Zebrafisch verändert?
  2. Welche zellulären und molekularen Veränderungen werden unter Hyperglykämie und durch reaktive Metabolite induziert und welchen Einfluss haben diese auf die Entwicklung und Funktion der Blutgefäße, der Nieren und der Neuronen?
  3. Können diese pathologischen Veränderungen in den Blutgefäßen, Nieren und Nerven mittels Hochdurchsatzmethoden verhindert oder zurückgebildet werden?
  4. Welche Relevanz haben diese Veränderungen im Menschen bei der Entstehung diabetischer Spätschäden?
Hyperglykämie und Methylglyoxal induzieren eine aberrante Blutgefäßbildung im Zebrafisch. (Jörgens et al. Diabetes 2015)

Eigene relevante Publikationen

  1. Wiggenhauser LM, Qi H, Stoll SJ, Metzger L, Bennewitz K, Poschet G, Krenning G, Hillebrands JL, Hammes HP, Kroll J. Activation of retinal angiogenesis in hyperglycemic pdx1-/- zebrafish mutants. Diabetes, doi: 10.2337/db19-0873, 2020.
  2. Lodd E, Wiggenhauser LM, Morgenstern J, Fleming TH, Poschet G, Büttner M, Tabler CT, Wohlfart DP, Nawroth PP, Kroll J. The combination of loss of glyoxalase1 and obesity results in hyperglycemia. JCI insight, doi: 10.1172/jci.insight.126154, 2019.
  3. Schmöhl F, Peters V, Schmitt CP, Poschet G, Büttner M, Li X, Weigand T, Poth T, Volk T, Morgenstern J, Fleming T, Nawroth PP, Kroll J. CNDP1 knockout in zebrafish alters the amino acid metabolism, restrains weight gain, but does not protect from diabetic complications. Cellular and Molecular Life Sciences. doi:10.1007/s00018-019-03127, 2019.
  4. She J, Wu Y, Lou B, Lodd E, Klems A, Schmoehl F, Yuan Z, Noble FL, Kroll J. Genetic compensation by epob in pronephros development in epoa mutant zebrafish. Cell Cycle. doi: 10.1080/15384101.2019.1656019, 2019.
  5. She J, Yuan Z, Wu Y, Chen J, Kroll J. Targeting erythropoietin protects against proteinuria in type 2 diabetic patients and in zebrafish. Mol Metab. doi: 10.1016/j.molmet.2017.11.006, 2018.
  6. Wiggenhauser LM, Kohl K, Dietrich N, Hammes HP, Kroll J. Studying diabetes through the eyes of a fish: Microdissection, visualization and analysis of the adult tg(fli:EGFP) zebrafish retinal vasculature. J Vis Exp, doi:10.3791/56674, 2017.
  7. Schaeker K, Bartsch S, Patry C, Cramer-Stoll S, Hillebrands JL, Wieland T, Kroll J. The bipartite Rac1 guanine nucleotide exchange factor engulfment and cell motility 1/dedicator of cytokinesis 180 (Elmo1/Dock180) protects endothelial cells from apoptosis in blood vessel development. J Biol Chem, doi: 10.1074/jbc.M114.633701, 2015.
  8. Jörgens K, Stoll SJ, Pohl J, Fleming TH, Sticht C, Nawroth PP, Hammes HP, Kroll J. High tissue glucose alters intersomitic blood vessels in zebrafish via methylglyoxal targeting the VEGF receptor signalling cascade. Diabetes, doi: 10.2337/db14-0352, 2015.
  9. Stoll SJ, Bartsch S, Augustin HG, Kroll J. The transcription factor HOXC9 regulates endothelial cell quiescence and vascular morphogenesis in zebrafish via inhibition of interleukin 8. Circ Res, doi: 10.1161/CIRCRESAHA.111.244095, 2011.
  10. Epting D, Wendik B, Bennewitz K, Dietz CT, Driever W, Kroll J. The Rac1 regulator ELMO1 controls vascular morphogenesis in zebrafish. Circ Res, doi: 10.1161/CIRCRESAHA.109.213983, 2010.

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