SFB/TRR 418: Fundamente der Circadianen Medizin

Die circadiane Uhr ist ein körpereigenes Zeitprogramm, das überall in der Natur zu finden ist. Sie strukturiert Physiologie und Verhalten in Abhängigkeit von der Tageszeit.
In den letzten Jahrzehnten wurden die molekularen Mechanismen der circadianen Uhr aufgeklärt und die beteiligten Gene identifiziert (Nobelpreis für Medizin 2017). Es wird immer deutlicher, dass die Synchronisation zwischen endogenen circadianen Rhythmen und exogenen Umweltzyklen für die Gesundheit von entscheidender Bedeutung ist. Das moderne Leben stellt die innere Uhr jedoch vor Herausforderungen, die zu einer Störung der circadianen Koordination führen können, was mit vielen Volkskrankheiten in Verbindung gebracht wird, darunter Schlafstörungen, psychiatrische und neurodegenerative Erkrankungen, Stoffwechsel-, Herz-Kreislauf- und immunologische Erkrankungen sowie Krebs.
Die Beschreibung der zugrundeliegenden Mechanismen hat jedoch gerade erst begonnen. Das übergeordnete Ziel des Konsortiums ist es, übergreifende Prinzipien und zugrundeliegende Mechanismen zu identifizieren, die circadiane Uhr und Pathologie in verschiedenen Organen und Krankheitssystemen verbinden, um evidenzbasierte Strategien der circadianen Medizin für die klinische Anwendung zu entwickeln und zu testen. Wir verfolgen drei Hauptansätze: (i) Entwicklung neuer diagnostischer Werkzeuge, die personalisierte, auf die Uhr abgestimmte Interventionen ermöglichen, um die circadiane Medizin als Teil der Präzisionsmedizin zu etablieren (detecting the clock), (ii) Stärkung und Resynchronisierung gestörter Rhythmen durch gezielte Interventionen in die Uhr (targeting the clock) und (iii) Nutzung des Wissens über physiologische Rhythmen für eine tageszeitlich angepasste Behandlung (exploiting the clock).

Wir haben das Konsortium in drei Bereiche gegliedert - circadiane Immunologie, circadianer Energiestoffwechsel und circadiane Neuropsychiatrie.
Dies spiegelt nicht nur die spezifische Expertise der beteiligten Standorte wider, sondern baut auch auf dem vorhandenen Wissen über die Rolle circadianer Rhythmen in diesen Organ- und Krankheitssystemen auf. Die drei Bereiche sind nicht nur auf der Ebene der standardisierten Methoden, die wir entwickeln und anwenden, miteinander verbunden, sondern auch auf der Ebene der zugrundeliegenden Mechanismen, z.B. bei der Erforschung chronoimmunologischer Prozesse bei Erkrankungen des Nervensystems. Nur durch eine disziplinübergreifende Zusammenarbeit können wir gemeinsame Prinzipien und Mechanismen aufdecken, die der circadianen Gesundheit zugrunde liegen. Langfristig gehen wir davon aus, dass das Verständnis dieser Prinzipien und der Folgen von Störungen des circadianen Rhythmus zu einer neuen Ära der personalisierten Medizin führen wird, in der die innere Uhr als wichtiger Faktor nicht nur für Behandlungsentscheidungen und -erfolge, sondern auch für die Gesundheitsförderung und Krankheitsprävention angesehen wird. Mit diesem Konsortium wollen wir die Grundlagen dafür schaffen.

Teilprojekte und PIs

•A01 - Mechanismen der circadianen Impfantworten bei Menschen und Mäusen (Prof. Dr. Leif E. Sander, Charité - Universitätsmedizin Berlin; Prof. Dr. Christoph Scheiermann, Université de Genève)
•A02 - Circadiane Regulation der lichtinduzierten Krankheitsaktivität bei Lupus von Mensch und Maus (Prof. Dr. Markus Hoffmann & Prof. Dr. Tanja Lange, Universität zu Lübeck)
•A03 - Molekulare Mechanismen von circadianen Uhren als therapeutische Ziele bei mechanisch beatmeten Patienten auf der Intensivstation (Prof. Dr. Nina H. Uhlenhaut, Technische Universität München (TUM); Prof. Dr. Martin Witzenrath, Charité - Universitätsmedizin Berlin)
•A04 - Interne circadiane Desynchronisation und ihre Auswirkungen auf die Immunregulation (Prof. Dr. Simon Haas, Berlin Institute of Health (BIH); Prof. Dr. Achim Kramer, Charité - Universitätsmedizin Berlin)

•B01 - Circadiane Rhythmen und Chronotherapie bei Multipler Sklerose (Prof. Dr. Friederike C. Oertel, und Prof Dr. Friedemann Paul, Charité - Universitätsmedizin Berlin; Prof. Dr. Olga Ramich, Deutsches Institut für Ernährungsforschung Potsdam-Rehbrücke (DIfE))
•B02 - Circadiane Desynchronisation und epigenetische Veränderung: Wechselwirkungen bei der Entwicklung und Auflösung von mit metabolischer Dysfunktion assoziierter Steatohepatitis (Prof. Dr. Jens U. Marquardt, Universität zu Lübeck; Prof. Dr. Maria Robles, Ludwig-Maximilian-Universität München)
•B03 - Dynamische Veränderungen des Chronotyps und des Stoffwechsels während der Pubertät und ihre Rolle bei der Entwicklung von Krankheiten (Prof. Dr. Peter Kühnen, Charité - Universitätsmedizin Berlin; Prof. Dr. Henrik Oster, Universität zu Lübeck)
•B04 - Chronotherapie der mit metabolischer Dysfunktion assoziierten steatotischen Lebererkrankung (MASLD) (Leonardo De Assis, Ph.D., Universität zu Lübeck; Prof. Dr. Münevver Demir, Charité - Universitätsmedizin Berlin)

•C01 - Individualisierte datengesteuerte Lichtintervention bei Patienten auf der Intensivstation (Prof. Dr. Felix Balzer, und Prof. Dr. Claudia Spies, Charité - Universitätsmedizin Berlin)
•C02 - Circadiane Immunstörungen im Prodromalstadium der Alzheimer-Krankheit (Prof. Dr. Achim Kramer und Prof. Dr. Josef Priller, Charité - Universitätsmedizin Berlin)
•C03 - Nutzung von Daten zur circadianen Störung zur Förderung der psychischen Gesundheit und des Wohlbefindens (Prof. Dr. Inke König, Universität zu Lübeck; Prof. Dr. Luisa K. Pilz, Charité - Universitätsmedizin Berlin)
•C04 - Circadiane Regulierung kognitiver Verzerrungen während der Adoleszenz (Prof. Dr. Sören Krach und Prof. Dr. Ines Wilhelm-Groch, Universität zu Lübeck)
•C05 - Circadiane Rhythmen von Glucocorticoid- und glutamatergen Interaktionen bei der Stimmungsstabilität (Prof. Dr. Jonas Obleser und Prof. Dr. Henrik Oster, Universität zu Lübeck)

•INF - Plattform zur Verwaltung von Forschungsdaten und zur Zusammenarbeit (Prof. Dr. Lisa Buchauer, Charité - Universitätsmedizin Berlin; Prof. Dr. Maija Poikela und Prof. Dr. Fabian Prasser, Berlin Institute of Health (BIH))

•MGK - Integriertes Graduiertenkolleg „Fundamente der circadianen Medizin“ (Prof. Dr. Henrik Oster, Universität zu Lübeck; Prof. Dr. Claudia Spies, Charité - Universitätsmedizin Berlin)

•S01 - Chronotypisierung des Menschen und Analyse circadianer Daten (Prof. Dr. Lisa Buchauer, Prof. Dr. Achim Kramer und Prof. Dr. Markus Ralser, Charité - Universitätsmedizin Berlin)

•Z - Zentrale Aufgaben (Prof. Dr. Achim Kramer, Charité - Universitätsmedizin Berlin)