Minerva Fast Track Gruppe Fernandes

Muskelstoffwechsel und Altern

Eines der größten Gewebe im menschlichen Körper ist der Skelettmuskel, der fast die Hälfte unserer Körpermasse ausmacht. Er spielt eine wesentliche Rolle bei der Bewegung, der Körperhaltung und dem Stoffwechsel des gesamten Körpers. Die Gesundheit der Muskeln hängt vom Gleichgewicht zwischen Anabolismus (Aufbau von Zellbestandteilen) und Katabolismus (Abbau und Recycling von Zellmaterial) ab. Dieses Gleichgewicht unterstützt das Wachstum, die Reparatur und die Gesamtfunktion des Gewebes. Bemerkenswert ist, dass eine Störung dieser Prozesse zu altersbedingtem Muskelabbau beiträgt, einem häufigen Merkmal des Alterns, das die Mobilität und Gesundheit beeinträchtigen kann.

Von zentraler Bedeutung für die anabole und katabole Regulation ist mTORC1 („mechanistic Target Of Rapamycin Complex 1“), ein Signalzentrum, das Signale aus der zellulären Umgebung wahrnimmt und in intrazelluläre Reaktionen umsetzt. Insbesondere fördert aktives mTORC1 biosynthetische Aktivitäten wie die Proteinproduktion. Gleichzeitig hemmt es katabole Prozesse wie das lysosomale Recycling. Wichtig ist, dass mTORC1 nicht nur „ein- oder ausgeschaltet“ ist, sondern auch fein justiert werden kann, um bestimmte Aufgaben zu steuern.

Unser Labor untersucht, wie die selektive mTORC1-Signalübertragung zwischen verschiedenen Skelettmuskelzelltypen koordiniert wird und wie sie sich mit dem Alter verändert. Wir möchten herausfinden, wie ihre räumliche Lokalisierung und funktionelle Spezifität das Muskelwachstum, die Erhaltung und die Regeneration beeinflussen. Unser oberstes Ziel ist es, zu verstehen, wie die Muskelgesundheit ein Leben lang erhalten und ein gesundes Altern gefördert werden kann.

mehr über unsere Forschung

Ausgewählte Publikationen

Spatial and functional separation of mTORC1 signalling in response to different amino acid sources.
Fernandes, S. A., Angelidaki, D. D., Nuchel, J., Pan, J., Gollwitzer, P., Elkis, Y., Artoni, F., Wilhelm, S., Kovacevic-Sarmiento, M., & Demetriades, C.
(2024). Nat Cell Biol. doi:10.1038/s41556-024-01523-7

Malonyl-CoA is a conserved endogenous ATP-competitive mTORC1 inhibitor.
Nicastro, R., Brohee, L., Alba, J., Nuchel, J., Figlia, G., Kipschull, S., Gollwitzer, P., Romero-Pozuelo, J., Fernandes, S. A., Lamprakis, A., Vanni, S., Teleman, A. A., De Virgilio, C., & Demetriades, C.
(2023).  Nat Cell Biol, 25(9), 1303-1318. doi:10.1038/s41556-023-01198-6

Decreased spliceosome fidelity and egl-8 intron retention inhibit mTORC1 signaling to promote longevity.
Huang, W., Kew, C., Fernandes, S. A., Lohrke, A., Han, L., Demetriades, C., & Antebi, A.
(2022). Nat Aging, 2(9), 796-808. doi:10.1038/s43587-022-00275-z

The Multifaceted Role of Nutrient Sensing and mTORC1 Signaling in Physiology and Aging.
Fernandes, S. A., & Demetriades, C.
(2021).  Front Aging, 2, 707372. doi:10.3389/fragi.2021.707372

Altered in vitro muscle differentiation in X-linked myopathy with excessive autophagy.
Fernandes, S. A., Almeida, C. F., Souza, L. S., Lazar, M., Onofre-Oliveira, P., Yamamoto, G. L., Nogueira, L., Tasaki, L. Y., Cardoso, R. R., Pavanello, R. C. M., Silva, H. C. A., Ferrari, M. F. R., Bigot, A., Mouly, V., & Vainzof, M.
(2020). Dis Model Mech, 13(2). doi:10.1242/dmm.041244