Mechanistische Aspekte der Steuerung der Lebensdauer durch mitochondrialen Stress

Der Alterungsprozess wird gleichzeitig durch genetische Faktoren, Ernährungsgewohnheiten und Umwelteinflüsse moduliert. Mitochondrien sind die Schlüssel-Modulatoren des Alterungsprozesses und stellen zentrale Schaltstellen dar, die auf unterschiedliche genetische, umweltbedingte und ernährungsbedingte Veränderungen reagieren. Unser Labor verwendet Methoden, die dem aktuellen Stand der Wissenschaft entsprechen, und nutzt dazu den Nematoden Caenorhabditis elegans, welcher aufgrund seiner genetischen Ausstattung als idealer Modellorganismus für Alterungsstudien gilt.

In diesem Projekt bestimmen wir in vivo, mithilfe von Modellen altersassoziierter und neurodegenerativer Erkrankungen (z.B. Alzheimer, Parkinson), die phänotypischen und verhaltensbezogenen Konsequenzen mitochondrialer Veränderungen auf den Alterungsprozess. 

Darüber hinaus verwenden wir zielgerichtete Methoden zur Analyse des Zelltods und der Überlebens-Signalwege (z.B. Autophagie, eisenregulierte Mechanismen, spezifische neuronale Gene), sowie umfassende Untersuchungen(z.B.Omics-Technologien und -Komponenten, genetische Screenings) zur Klärung der molekularen Mechanismen, die der Steuerung des Alterungsprozesses durch mitochondrialen Stress zu Grunde liegen. Das primäre Ziel dieses Projektes ist die Dauer eines gesunden Lebens zu verlängern.

Die langjährige Zusammenarbeit mit den Professoren Nektarios Tavernarakis, Bart Braeckman, Björn Schumacher, Francesco Cecconi und Hilde Nilsen trägt erfreulicherweise zum Gelingen des Projekts bei.


  1. Schiavi A, Torgovnick A, Kell A, Megalou E, Castelein N, Guccini I, Marzocchella L, Gelino S, Hansen M, Malisan F, Condo I, Bei R, Rea SL, Braeckman BP, Tavernarakis N, Testi R, Ventura N. (2013) Autophagy induction extends lifespan and reduces lipid content in response to frataxin silencing in C. elegans. Exp Gerontol 48: 191-201
  2. Arczewska KD, Tomazella GG, Lindvall JM, Kassahun H, Maglioni S, Torgovnick A, Henriksson J, Matilainen O, Marquis BJ, Nelson BC, Jaruga P, Babaie E, Holmberg CI, Burglin TR, Ventura N, Thiede B, Nilsen H. (2013) Active transcriptomic and proteomic reprogramming in the C. elegans nucleotide excision repair mutant xpa-1. Nucleic Acids Res 41: 5368-5381
  3. Torgovnick A, Schiavi A, Maglioni S, Ventura N. (2013) Healthy aging: what can we learn from Caenorhabditis elegans? Z Gerontol Geriatr 46: 623-628. Review
  4. Maglioni S, Schiavi A, Runci A, Shaik A, Ventura N. (2014) Mitochondrial stress extends lifespan in C. elegans through neuronal hormesis. Exp Gerontol 56:89-98
  5. Tigges J, Krutmann J, Fritsche E, Haendeler J, Schaal H, Fischer JW, Kalfalah F, Reinke H, Reifenberger G, Stühler K, Ventura N, Gundermann S, Boukamp B, Boege F. (2014) The Hallmarks of Fibroblast Ageing. Mech Age Dev 44:138-26. Review
  6. Schiavi A, Ventura N. (2014) The interplay between mitochondria and autophagy and its role in the aging process. Exp Gerontol 56:147-53. Review
  7. Schiavi A, Maglioni S, Palikaras K, Shaik A, Strapazzon F, Brinkmann V, Torgovnick A, Castelein N, De Henau S, Braeckman BP, Cecconi F, Tavernarakis N, Ventura N. (2015) Iron-Starvation-Induced Mitophagy Mediates Lifespan Extension upon Mitochondrial Stress in C. elegans. Curr Biol. 25(14):1810-22
  8. Shaik A, Schiavi A, Ventura N. (2016) Mitochondrial autophagy promotes healthy aging. Cell Cycle. Jul 17;15(14):1805-6. Commentary
  9. Schiavi A and Ventura N. (2016) Mitochondrial longevity pathways. Springer International Publishing Switzerland. Ageing: Lessons from C. elegans, Healthy Ageing and Longevity 5, DOI 10.1007/978-3-319-44703-2_5. Book chapter
  10. Torgovnick A*, Schiavi A*, Shaik A^, Kassahun H^, Maglioni S, Rea SL, Johnson TE, Reinhardt HC, Honnen S, Schumacher B, Nilsen H, Ventura N. (2018) BRCA1/BARD1 mediate apoptosis resistance but not longevity in response to mitochondrial stress in C. elegans. EMBO Reports. Oct 26. Dec;19(12). pii: e45856
  11. Schiavi A, Strappazzon F, Ventura N. (2020). Iron metabolism regulated mitophagy in aging and associated neuronal pathologies. Mech Age Dev. Review

Gefördert durch

  • AIRC (MFAG11509)
  • Forschungskommission, Medical Faculty, HHU (34/2013)
  • DFG (VE663/3-1)
  • Forschungskommission, Medical Faculty, HHU (38/2016)

Kontakt:
Natascia Ventura, MD, PhD, PD natascia.ventura@uni-duesseldorf.de
Alfonso Schiavi, PhD alfonso.schiavi@uni-duesseldorf.de
Margherita Romeo, PhD margherita.romeo@iuf-duesseldorf.de

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