Arbeitsgruppe Prof. Dr. Lutz Schomburg

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Generelles Wissenschaftsgebiet und aktuelle Forschungsthemen

  • Selen im endokrinen System - Bedeutung für Prävention und Therapie
  • Thyronamine - neue Klasse von Schilddrüsenhormonen
  • Erforschung und Erprobung neuerer diagnostischer Verfahren

Themenschwerpunkte

Die Endokrinologie erforscht die endokrinen Drüsen, deren Hormone und die Erkrankungen des endokrinen Systems. Hormone, parakrine Signale und Nährstoffe regulieren alle wichtigen Aspekte des Lebens, die Entwicklung, den Stoffwechsel und das Altern. Für die Funktionalität unseres endokrinen Systems, für Wachstum, dynamische Anpassungsreaktionen und Krankheitsprävention ist eine ausreichende Zufuhr von Mikro- und Makronährstoffen nötig. Unter diesen Nährstoffen hat sich das Spurenelement Selen als besonders wichtige Komponente heraus gestellt, welche das Risiko und den Verlauf endokriner-, Autoimmun- und Krebs-Erkrankungen stark beeinflussen kann. Unsere Forschung zielt deshalb auf ein besseres molekulares Verständnis dieser Interaktion. Ein Schwerpunkt liegt hierbei auf den Autoimmun-Schilddrüsenerkrankungen Morbus Basedow und Hashimoto Thyreoiditis, Diabetes mellitus, Sepsis und der grundlegenden Bedeutung von Selen für die Krebsentstehung und den Krankheitsverlauf schwerer Erkrankungen.

Thyronamine - neue Klasse von Schilddrüsenhormonen

Neben dieser Forschungsrichtung befassen wir uns auch mit einer neuen Klasse von Schilddrüsenhormonen, den sog. Thyronaminen. Hier versuchen wir ein besseres Verständnis ihres molekularen Wirkungsmechanismus zu erarbeiten. Wir bedienen uns generell eines translationalen Ansatzes, indem wir neue diagnostische Messverfahren und Biomarker im Labor entwickeln und identifizieren, verschiedenen Zellkultur- und Modellsysteme nutzen und schließlich auch in Kooperationen mit unsren klinischen Partnern größere epidemiologische Studien analysieren.

Bisherige Forschungsergebnisse

Im Rahmen unserer Forschung haben wir detaillierte Zusammenhänge von Selen und Schilddrüsenerkrankungen erarbeiten können (10). Wir konnten neue Funktionen des Selentransporters Selenoprotein P in der Versorgung von Knochen- (4) und Spermienqualität (5) identifizieren. Wir beschrieben erstmalig die Bedeutung des Selenstatus für den Knochenumbau im Menschen (8) und konnten die bekannte Bedeutung eines Selenmangels als Risikofaktor für Dickdarmkrebs in einer Großstudie bestätigen (2). Wir haben die Kupferkonzentration im Blut als neuen Biomarker des Schilddrüsenhormonstatus identifiziert (9) und ein neues Invitro Diagnostikum für die endokrine Orbitopathie aufgebaut und getestet (6). Als Modellsystem für die Erforschung einer seltenen Erberkrankung des Selenstoffwechsels und der Schilddrüsenhormonhomöostase wurde in Kooperation ein neues Mausmodell entwickelt (1). Eine Sauerstoffunterversorgung haben wir als neuen und starken Risikofaktor für eine gestörte Selenoprotein-Expression beschrieben (3) und neue Selenverbindungen als vielversprechende krebsrelevante Therapeutika mitentwickelt (7). 

Erforschung und Erprobung neuerer diagnostischer Verfahren

Gegenwärtig erweitern wir unser Repertoire an neuen In Vitro Diagnostika für eine verbesserte Analyse der großen Volkserkrankungen mit endokriner Bedeutung (Diabetes Mellitus, Autoimmunschilddrüsen- und Krebserkrankungen, Sepsis) und von seltenen Störungen des Stoffwechsels. Mit diesen neuen Werkzeugen werden dann umfassende epidemiologische Studien durchgeführt, um die Interaktion dieser endokrinen und immunologischen Erkrankungen mit der Spurenelementversorgung und dem Selenstoffwechsel besser zu verstehen und so langfristig eine bessere Erkrankungsprävention und Patientenversorgung zu ermöglichen.

10 ausgewählte Publikationen

1. Seeher S, et al.  Secisbp2 is essential for embryonic development and enhances selenoprotein expression.   Antioxid Redox Signal. 2014 Aug 20;21(6):835-49.

2. Hughes DJ, et al.  Selenium status is associated with colorectal cancer risk in the European prospective investigation of cancer and nutrition cohort.   Int J Cancer. 2014 Jul 9.

3. Becker NP, et al.   Hypoxia reduces and redirects selenoprotein biosynthesis.   Metallomics. 2014 May;6(5):1079-86.

4. Pietschmann N, et al.  Selenoprotein P is the essential selenium transporter for bones.   Metallomics. 2014 May;6(5):1043-9.

5. Michaelis M et al.   Selenoprotein P in seminal fluid is a novel biomarker of sperm quality.   Biochem Biophys Res Commun. 2014 Jan 17;443(3):905-10.

6. Minich WB, et al.  Autoantibodies to the IGF1 receptor in Graves' orbitopathy.   J Clin Endocrinol Metab. 2013 Feb;98(2):752-60.

7. Ibáñez E, et al.  Structure- and cell-specific effects of imidoselenocarbamates on selenoprotein expression and activity in liver cells in culture.   Metallomics. 2012 Dec;4(12):1297-307.

8. Hoeg A, et al.   Bone turnover and bone mineral density are independently related to selenium status in healthy euthyroid postmenopausal women.   J Clin Endocrinol Metab. 2012 Nov;97(11):4061-70.

9. Mittag J, et al.   Serum copper as a novel biomarker for resistance to thyroid hormone.   Biochem J. 2012 Apr 1;443(1):103-9.

10. Schomburg L.   Selenium, selenoproteins and the thyroid gland: interactions in health and disease.   Nat Rev Endocrinol. 2011 Oct 18;8(3):160-71.