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Forschung

Unsere Forschung verbindet Studien am Menschen mit mechanistischen Untersuchungen an Zell- und Modellsystemen. Wir untersuchen die Mitochondrienfunktion, den Energiestoffwechsel und deren Bedeutung für gesundes Altern und Neurodegeneration, wobei wir einen besonderen Schwerpunkt auf Methoden legen, die eine kooperative Forschung am Menschen ermöglichen.

Periphere Marker für Alterung und altersbedingte Erkrankungen

Illustrative schematic comparing younger adults, cognitively healthy older adults and older adults with mild cognitive impairment. It shows hypothesized differences in PBMC ATP and cognitive status alongside mitochondrial and cognitive measurements; these are not diagnostic findings.

Erläuterung der Studiengrundlage und der Messungen. Der vermutete Zusammenhang zwischen der Bioenergetik peripherer PBMC und dem kognitiven Status wird derzeit untersucht; das ATP in PBMC ist weder ein etablierter diagnostischer Marker für leichte kognitive Beeinträchtigungen noch ein direktes Maß für den Energiestoffwechsel des Gehirns.

Wir untersuchen altersbedingte Veränderungen des mitochondrialen Stoffwechsels und des Energiestoffwechsels in peripheren Blutzellen. Durch die Untersuchung der Bioenergetik peripherer Blutzellen (PBMC) in Verbindung mit kognitiven Tests und bildgebenden Verfahren des Gehirns wollen wir periphere Marker, die für das Altern und altersbedingte Erkrankungen relevant sind, besser charakterisieren.

Forschungsschwerpunkt · Studien am Menschen

Ausgewählte Veröffentlichungen:
Dieter F et al. (2026). Mitochondrial dysfunction in peripheral mononuclear blood cells (PBMC) of individuals with mild cognitive impairment. GeroScience, 48(2), 2887–2901.

Silaidos CV et al. (2024). Age-related changes in energy metabolism in peripheral mononuclear blood cells (PBMCs) and the brains of cognitively healthy seniors. GeroScience, 46(1), 981–998.

Silaidos C et al. (2018). Sex-associated differences in mitochondrial function in human peripheral blood mononuclear cells (PBMCs) and brain. Biology of Sex Differences, 9(1), 34.

Kryokonservierung von PBMC und Bioenergetik

Workflow showing PBMC isolation followed by direct bioenergetic measurement or cryopreservation, thawing and subsequent assessment of ATP, citrate synthase activity and mitochondrial respiration.

Arbeitsablauf für die Isolierung von PBMC, deren Kryokonservierung und die anschließende bioenergetische Analyse im Rahmen gemeinsamer Studien am Menschen.

Unser Verfahren zur Kryokonservierung von PBMCs unterstützt bioenergetische Analysen im Rahmen gemeinsamer Studien am Menschen. Die Proben können an den Partnerstandorten entnommen, kryokonserviert und zur Analyse nach Gießen versandt werden, wodurch eine gemeinsame methodische Plattform über alle Studienstandorte hinweg ermöglicht wird.

Methodenplattform · Offen für Zusammenarbeit

Ausgewählte Veröffentlichungen:
Dieter F et al. (2026). Bioenergetic and immunological characterization of cryopreserved peripheral blood mononuclear cells (PBMCs) isolated from blood and buffy coat. Frontiers in Molecular Biosciences, 12, 1716701.

Dieter et al. (2023). Cryopreservation and Bioenergetic Evaluation of Human Peripheral Blood Mononuclear Cells. Journal of Visualized Experiments, 200, e65730.

Silaidos C et al. (2020). Time-dependent melatonin secretion is associatedwith mitochondrial function in peripheral blood mononuclear cells (PBMC) of male volunteers. Mitochondrion, 53, 21–29.

Polyphenole, Mitochondrien und Neurodegeneration

Two preclinical research pathways: fermented and cocoa polyphenols, coenzyme Q10 and curcumin metabolites in C. elegans models, and endogenous human polyphenol metabolites in SH-SY5Y-APP695 cells. Both pathways examine mitochondrial function and Alzheimer’s-related outcomes.

Präklinische Forschungsansätze zur Untersuchung von Polyphenolen und verwandten Metaboliten in C. elegans und SH-SY5Y-APP695-Zellen, wobei die Mitochondrienfunktion und Alzheimer-bezogene Endpunkte im Mittelpunkt stehen.

Im Rahmen unserer laufenden präklinischen Forschung untersuchen wir fermentierte Polyphenole und Kakaopolyphenole, Coenzym Q10 sowie Curcumin-Metaboliten in C. elegans-Modellen für Alterung und Alzheimer. In SH-SY5Y-APP695-Zellen untersuchen wir endogene menschliche Metaboliten von Polyphenolen, wobei wir uns auf die Mitochondrienfunktion und Alzheimer-bezogene zelluläre Auswirkungen konzentrieren.

Laufend · Präklinische Forschung

Ausgewählte Veröffentlichungen:
Dilberger B et al. (2021). Phenolic acid metabolites of polyphenols act as inductors for hormesis in C. elegans. Mechanisms of Ageing and Development, 198, 111518.

Grewal R et al. (2020). Purified oleocanthal and ligstroside protect against mitochondrial dysfunction in models of early Alzheimer’s disease and brain ageing. Experimental Neurology, 328, 113248.

Dilberger B et al. (2019). Polyphenols and Metabolites Enhance Survival in Rodents and Nematodes—Impact of Mitochondria. Nutrients, 11(8), 1886.

TROIA

 

tudy framework comparing sedentary, recreationally active and master-athlete adults aged 60 years and over. Assessments include brain imaging and spectroscopy, peripheral PBMC bioenergetics, cognition and physical fitness.

Studienrahmen, der Gruppen zur körperlichen Aktivität, bildgebende Verfahren und Spektroskopie des Gehirns, kognitive und Fitness-Untersuchungen sowie die periphere Bioenergetik bei Erwachsenen ab 60 Jahren kombiniert.

TROIA untersucht die Gehirngesundheit, körperliche Aktivität und periphere Bioenergetik bei Erwachsenen ab 60 Jahren, darunter sowohl Teilnehmer mit sitzendem Lebensstil als auch freizeitaktive Erwachsene und Masters-Sportler. Das Projekt kombiniert bildgebende Verfahren und Spektroskopie des Gehirns mit kognitiven, fitnessbezogenen und bioenergetischen Untersuchungen.

Finanzierung: Carstens-Stiftung.

Start in Kürze · Projektbeginn: 27. Oktober 2026 · Kooperationsprojekt mit der Goethe-Universität Frankfurt

ORAMIC

 

Diagram of a 12-week human intervention comparing raw, high-pressure-homogenized and ultrasound-treated orange juice. PBMC mitochondrial bioenergetics and immune responses are assessed.

Überblick über die 12-wöchige Intervention zum Vergleich verschiedener Verarbeitungsstrategien für Orangensaft und zur Untersuchung der mitochondrialen Bioenergetik sowie der Immunreaktionen von PBMC.

ORAMIC untersuchte in einer Interventionsstudie am Menschen, wie sich die Verarbeitung von Orangensaft auf bioaktive Verbindungen und deren Auswirkungen auf die mitochondriale Bioenergetik und die zelluläre Immunität auswirkt. Das Kooperationsprojekt mit der Universität Bonn ist abgeschlossen; eine erste Veröffentlichung und der Abschlussbericht liegen vor.

Finanzierung: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) im Rahmen des Programms „Industrielle Gemeinschaftsforschung“ (IGF), Fördernummer 01IF22262N; koordiniert vom Forschungsverband der deutschen Lebensmittelindustrie (FEI).

Abgeschlossen · Gemeinschaftsprojekt mit der Universität Bonn

Veröffentlichung:
Quentin A et al. (2026). Technological processing of orange juice differentially modulates mitochondrial bioenergetics and immune responsiveness in human PBMCs. Journal of Functional Foods, 146, 107519.

OrAGE

Proposed study workflow linking high-pressure homogenization and orange juice composition to participant exposure and PBMC bioenergetic and immune outcomes. Funding decision pending.

Vorgeschlagener Untersuchungsrahmen, der die Verarbeitung von Orangensaft und die Produktzusammensetzung mit der systemischen Exposition sowie den bioenergetischen und immunologischen Auswirkungen auf PBMC in Verbindung bringt.

Aufbauend auf ORAMIC wird OrAGE die Verarbeitung von Orangensaft, dessen Alterungsprozess und damit verbundene biologische Reaktionen untersuchen. Der gemeinsam mit der Universität Bonn eingereichte Antrag wurde positiv bewertet und wartet nun auf eine Förderentscheidung.

Förderentscheidung steht noch aus · Voraussichtlich am 19. Januar 2027 · Kooperationsprojekt mit der Universität Bonn

Die Grafiken wurden mit BioRender oder ChatGPT erstellt.