Dr. Stefan Kluge

Projekt: Langkettige Vitamin-E-Metabolite

link zum Projekt

Teilprojekt

• Wie beeinflusst der langkettige Vitamin-E-Metabolit α-13‘-COOH die Lipidakkumulation in humanen Makrophagen?

Der langkettige Vitamin E-Metabolit α-13‘-carboxychromanol (α-13‘-COOH) wird im menschlichen Körper durch den enzymatischen Abbau von α-Tocopherol (α-TOH) in der Leber gebildet. Dieser hepatische Abbau dient möglicherweise der metabolischen Aktivierung von α-TOH zu einem biologisch aktiven Signalmolekül. Der Nachweis von geringen Konzentrationen von α-13‘-COOH im humanen Serum stützt diese These und deutet gleichzeitig auf eine potentielle physiologische Relevanz des Metaboliten hin. Als Beleg dafür konnten in aktuellen Untersuchungen regulatorische Einflüsse von α-13‘-COOH auf die Kanzerogenese, die Inflammation und die zelluläre Lipidhomöostase nachgewiesen werden. Angiopoietin-like 4 (ANGPTL4) ist ein potenter endogener Inhibitor der Lipoproteinlipase (LPL), einem zentralen Enzym der zellulären Triglyceridaufnahme, und damit ein wichtiger Regulator der zellulären Lipidhomöostase. ANGPTL4 ist unteranderem dazu in der Lage, Zellen vor einer exzessiven Lipidaufnahme zu schützen, was in humanen Makrophagen mit einer verminderten Schaumzellbildung einhergeht. Schaumzellen sind ein zentraler Faktor für die Entstehung von Atherosklerose, weshalb sich eine erhöhte ANGPTL4-Expression atheroprotektiv auswirken könnte. Untersuchungen unserer Arbeitsgruppe konnten zeigen, dass α-13‘-COOH die mRNA-Expression von ANGPTL4 in humanen THP-1 Makrophagen induziert, während dieser Effekt für α-TOH nicht beobachtet werden konnte.

Weiterführende Untersuchungen zu dieser Thematik sollen in erster Linie der genaueren Charakterisierung der regulatorischen Funktion von α-13‘-COOH in der Lipidhomöostase, sowie der Identifikation potentiell atheroprotektiver Effekte dienen. Weiterhin sollen durch den Vergleich zwischen Vorläufersubstanz (α-TOH) und aktivem Metabolit (α-13‘-COOH) wichtige Hinweise bezüglich eines generellen Mechanismus zur metabolischen Aktivierung fettlöslicher Vitamine generiert werden.

• seit 03/2021 wissenschaftlicher Mitarbeiter am Lehrstuhl für Biochemie und Physiologie der Ernährung, Friedrich-Schiller-Universität Jena
• 03/2021 Abschluss des Dissertationsverfahrens mit Prädikat magna cum laude
• 05/2015-03/2021 Promotionsstudium, Abteilung Biochemie und Physiologie der Ernährung, Institut für Ernährungswissenschaften, Friedrich-Schiller-Universität Jena
• 11/2014-04/2015 wissenschaftlicher Mitarbeiter, Arbeitsgruppe Biochemie und Physiologie der Ernährung, Institut für Ernährungswissenschaften, Friedrich-Schiller-Universität Jena
• 2014 M.Sc. Molecular Nutrition, Friedrich-Schiller-Universität Jena
• 05/2013-10/2014  Experimentelle Masterarbeit in der Arbeitsgruppe Biochemie und Physiologie der Ernährung, Institut für Ernährungswissenschaften, Friedrich-Schiller-Universität Jena
  • Thema: Regulation der ABCA1-Expression in humanen Fibroblasten durch den langkettigen Vitamin E-Metaboliten α-13’-COOH
• 2012-2014 M.Sc. Molecular Nutrition, Institut für Ernährungswissenschaften, Friedrich-Schiller-Universität Jena, Deutschland
• 2009-2012 B.Sc. Ernährungswissenschaften, Friedrich-Schiller-Universität Jena, Deutschland

1. Kluge S, Schubert M, Schmölz L, Wallert M, Birringer M, Lorkowski S. (submitted) Bioactivity of vitamin E long-chain metabolites. Springer – Nutrition and Health
2. Wallert M, Heise J, Kluge S, Schmölz L, Maxones A, Schubert M, Koeberle A, Werz O, Birringer M, Lorkowski S. (submitted) Regulation of inflammatory pathways by a methanol extract of the Garcinia kola seeds and its phytochemical garcinoic acid.
3. Schmölz L, Schubert M*, Kluge S, Birringer M, Wallert M, Lorkowski S. (2018) The hepatic fate of vitamin E. InTechOpen,
4. Schmölz L, Schubert M, Kirschner J, Kluge S, Galli F, Birringer M, Wallert M, Lorkowski S. (2018) Long-chain metabolites of vitamin E: Interference with lipotoxicity via lipid droplet associated protein PLIN2. BBA Molecular and Cell Biology of Lipids,
5. Schubert M, Kluge S, Schmölz L, Wallert M, Galli F, Birringer M, Lorkowski S. (2018) Long-Chain Metabolites of Vitamin E: Metabolic Activation as a General Concept for Lipid-Soluble Vitamins? Antioxidants
6. Kluge S, Schubert M, Schmölz L, Birringer M, Wallert M, Lorkowski S. (2016) Garcinoic acid: a promising bioactive natural product for better understanding the physiological functions of tocopherol metabolites. Studies in Natural Products Chemistry, 51:435-481

wissenschaftliche Abstracts

• Loof L, Kluge S, Schubert M, Schmölz S, Wallert M, Birringer M, Lorkowski S. (2018) The α-tocopherol long-chain-metabolite α-13'-COOH regulates the expression of ANGPTL4 to maintain cellular lipid homeostasis in THP-1 macrophages. Proceedings of german society for nutrition (DGE: Deutsche Gesellschaft für Ernährung), 24; 64.
• Schubert M, Liao S, Pritsch N, Heise J, Müller A, Schmölz L, Kluge S, Schlörmann W, Glei M, Birringer M, Wallert M, Lorkowski S. (2018) The α-tocopherol long-chain-metabolite α-13'-COOH exerts genotoxic effects and modulates ROS detoxification systems. Proceedings of german society for nutrition (DGE: Deutsche Gesellschaft für Ernährung), 24; 64.
• Maxones A, Wallert M, Reuß M, Kluge S, Lorkowski S, Birringer M. (2018) Optimized sample preparation and analysis of α-tocopherol and its metabolites using LC-MS. Proceedings of german society for nutrition (DGE: Deutsche Gesellschaft für Ernährung),  24; 45.
• Wallert M, Heise J, Chen YC, Kluge S, Schmölz L, Schubert M, Maxones A, Ziegler M, Searle A, Koeberle A, Werz O, Birringer M, Lorkowski S, Peter K. (2018) Garcinia Kola – African Ethno Medication with Anti-Atherosclerotic Effects? Proceedings of german society for nutrition (DGE: Deutsche Gesellschaft für Ernährung), 24; 80.
• Schmölz L, Pritsch N, Heise J, Müller A, Kluge S, Schubert M, Schlörmann W, Glei M, Wallert M, Birringer M, Lorkowski S. (2017) Genotoxicity and regulation of detoxification systems mediated by α-13’-COOH, a  long-chain metabolite of α-tocopherol. Proceedings of german society for nutrition (DGE: Deutsche Gesellschaft für Ernährung), 23; 58.
• Kluge S, Schmölz L, Wallert M, Birringer M, Lorkowski S. (2015) The α-tocopherol long-chain metabolite α-13‘-COOH regulates the expression of ABCA1 in primary fibroblasts. Perfusion, 28(1); 36-37.
• Kluge S, Schmölz L, Wallert M, Birringer M, Lorkowski S. (2014) α-Tocopherol long-chain metabolites regulate the expression of ABCA1 in primary fibroblasts. Perfusion, 27(1); 35.

• 2018 55. Wissenschaftlicher Kongress der Deutschen Gesellschaft für Ernährung e.V. (DGE), Hohenheim, Deutschland: Kluge S, Loof L, Schubert M, Schmölz S, Wallert M, Birringer M, Lorkowski S. The α-tocopherol long-chain-metabolite α-13'-COOH regulates the expression of ANGPTL4 to maintain cellular lipid homeostasis in THP-1 macrophages.
• 2018 32. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Arterioskleroseforschung,  Rauischholzhausen, Deutschland: Kluge S, Loof L, Schubert M, Schmölz S, Wallert M, Birringer M, Lorkowski S. The α-tocopherol long-chain-metabolite α-13'-COOH regulates the expression of ANGPTL4 to maintain cellular lipid homeostasis in THP-1 macrophages.
• 2017 31. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Arterioskleroseforschung,  Rauischholzhausen, Deutschland: Kluge S, Bergmüller A, Schubert M, Schmölz S, Kirschner J, Wallert M, Birringer M, Lorkowski S. The α-tocopherol long-chain-metabolite α-13'-COOH regulates the expression of ANGPTL-4 to maintain cellular lipid homeostasis in human fibroblasts.
• 2015 29. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Arterioskleroseforschung,  Rauischholzhausen, Deutschland: Kluge S,  Schmölz S, Wallert M, Birringer M, Lorkowski S. The α-tocopherol long-chain-metabolite α-13'-COOH regulates the expression of ABCA1 in primary fibroblasts.
• 2014 28. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Arterioskleroseforschung,  Rauischholzhausen, Deutschland: Kluge S, Schmölz L, Wallert M, Birringer M, Lorkowski S. α-tocopherol long-chain-metabolites regulate the expression of ABCA1 in primary fibroblasts.

2013 APFEL e.V - Award for outstanding Bachelor Thesis 

• German Society of Atherosclerosis Research (DGAF) e. V.
• Alumni & Partner of the Friedrich Schiller University, Science in Nutrition/Life Sciences (APFEL e. V.)

• 2013 Participation at the Trophelia competition for food development
• 2012 Participation at the Trophelia competition for food development