Neue zentralnervöse Wirkmechanismen der Schilddrüsenhormone in der Regulation der Körpertemperatur

• Antragsteller: Dr. Heiko Backes; Professor Dr. Jens Mittag
• Fachliche Zuordnung: Endokrinologie, Diabetologie, Metabolismus
• Förderung: Förderung seit 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 445465132

Schilddrüsenhormone sind für ihre entscheidende Rolle bei der Regulation der Körpertemperatur bekannt, wie die erhöhte Wärmeempfindlichkeit von Patienten mit Schilddrüsenüberfunktion verdeutlicht. In aktuellen Forschungsarbeiten konnten wir im Mausmodel nachweisen, dass Schilddrüsenhormone nicht nur die Körpertemperatur durch erhöhte Muskelaktivität anheben, sondern auch den Sollwert der Körpertemperatur, wie bei Fieber, erhöhen. Die genauen Mechanismen und Signalwege, wie Schilddrüsenhormone die Temperatur regulieren, sind bisher allerdings unklar. In unserem Projekt wollen wir die Hirnregionen identifizieren, die an der Regulation der Körpertemperatur durch Schilddrüsenhormone beteiligt sein könnten. In Mausmodellen mit genetisch und pharmakologisch modifizierten Schilddrüsenhormonsignalwegen werden wir mit modernen biomedizinischen Technologien wie z.B. PET/CT und Infrarotthermographie die koordinierten Änderung der Thermoregulation in Abhängigkeit von der Umgebungstemperatur untersuchen. Durch Vergleich der regionalen Hirnaktivität und der Aktivität verschiedener Körperorgane unter unterschiedlichen Bedingungen planen wir sowohl die Organe zu identifizieren, welche die Erhöhung der Körpertemperatur verursachen, als auch die Hirnregionen, in denen der Sollwert der Temperatur in Abhängigkeit des Schilddrüsenhormons modifiziert wird. Als potentiell thermogenes Gewebe werden wir dabei speziell die Rolle des braunen Fettgewebes analysieren. Mit Hilfe von isolierten Gewebeproben aus den identifizierten Hirnregionen werden wir schließlich durch ein biochemisches Verfahren die genetischen Fingerabdrücke und damit die speziellen Typen der Zellen bestimmen, die durch das Schilddrüsenhormon temperaturabhängig aktiviert wurden. Insgesamt erwarten wir von unserem Projekt ein besseres Verständnis der Schalthebel, über die Schilddrüsenhormone die Körpertemperatur regulieren. Diese Schalthebel stellen durch ihre Integration in den Energieverbrauch potentielle Angriffspunkte für Therapien gegen Stoffwechselerkrankungen wie Adipositas oder Diabetes Mellitus Typ II dar.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen