Kälte wird häufig zur Lagerung von Zellen und Geweben eingesetzt, um das gelagerte Material vor den Folgen eines Sauerstoffmangels zu schützen. Doch Kälte kann auch selbst eine Zellschädigung verursachen, die lange als nekrotisches Geschehen – bedingt durch Störungen der intrazellulären Ionenhomöostase – gesehen wurde. Im Gegensatz hierzu beobachteten wir vor wenigen Jahren, daß Kälte in isolierten Hepatozyten, Leberendothelzellen, Nierenzellen und Corneaendothelzellen eine Apoptose auslöst, die über reaktive Sauerstoffspezies vermittelt wird. Diese kälteinduzierte Apoptose wurde inzwischen von anderen Arbeitsgruppen bestätigt und gilt als einer der Faktoren, die zur Schädigung von Zellen und Geweben bei Kaltlagerung beitragen. Die kälteinduzierte Apoptose ist somit v.a. für die Transplantationsmedizin, aber auch für die Lagerung von Produkten des Tissue Engineering von Bedeutung. Wir wollen deshalb in dem vorliegenden Projekt die molekularen Mechanismen dieser kälteinduzierten Apoptose incl. zelltypspezifischer Besonderheiten bei anwendungsrelevanten/transplantationsrelevanten Zellen weiter aufklären. Derzeit interessiert uns insbesondere, woher dieses Eisen freigesetzt wird und welche Signalwege an der kälteinduzierten Apoptose beteiligt sind.

Das Projekt wird durch die DFG gefördert.

 

Projektrelevante Publikationen:

 

Pless G, Sauer IM, Rauen U.
Improvement of the cold storage of isolated human hepatocytes.
Cell Transplant 21, 23-37 (2012)

Pless-Petig G, Singer BB, Rauen U.
Cold storage of rat hepatocyte suspensions for one week in a customized cold storage solution — preservation of cell attachment and metabolism.
PLoS One 7 (7), e40444 (2012)

Pless-Petig G, Metzenmacher M, Türk TR, Rauen U.
Aggravation of cold-induced injury in Vero-B4 cells by RPMI 1640 medium — Identification of the responsible medium components. BMC Biotechnol 12, 73 (2012)

Rauen U, de Groot H.
Inherent toxicity of organ preservation solutions to cultured hepatocytes.
Cryobiology 56, 88-92 (2008)

Knoop S, de Groot H, Rauen U.
Little evidence for a major role of Ca²⁺ in cold-induced injury of liver cells.
Cryobiology 56, 103-113 (2008)

Rauen U, Kerkweg U, de Groot H.
Iron-dependent vs. iron-independent cold-induced injury to cultured rat hepatocytes: a comparative study in physiological media and organ preservation solutions.
Cryobiology 54, 77-86 (2007)

Rauen U, Klempt S, de Groot H.
Histidine-induced injury to cultured liver cells, effects of histidine derivatives and of iron chelators.
Cell Mol Life Sci 64, 192-205 (2007)

Rauen U, Kerkweg U, Wusteman MC, de Groot H.
Cold-induced injury to porcine corneal endothelial cells and its mediation by chelatable iron – implications for corneal preservation. Cornea 25, 68-77 (2006)

Doeppner TR, Grune T, de Groot H, Rauen U.
Cold-induced apoptosis of rat liver endothelial cells: involvement of the proteasome.
Transplantation 75, 1946-1953 (2003)

Kerkweg U, Jacob M, de Groot H, Mannherz H-G, Rauen U.
Cold-induced apoptosis of rat liver endothelial cells: contribution of mitochondrial alterations.
Transplantation 76, 501-508 (2003)

Rauen U, Kerkweg U, Weisheit D, Petrat F, Sustmann R, de Groot H.
Cold-induced apoptosis of hepatocytes: mitochondrial permeability transition triggered by non-mitochondrial chelatable iron.
Free Radic Biol Med 35, 1664-1678 (2003)

Kerkweg U, Li T, de Groot H, Rauen U.
Cold-induced apoptosis of rat liver cells in University of Wisconsin solution: the central role of chelatable iron.
Hepatology 35, 560-567 (2002)

Rauen U, Petrat F, Li T, de Groot H.
Hypothermia injury/cold-induced apoptosis – evidence of an increase in chelatable iron causing oxidative injury in spite of low O₂^-/H₂O₂ formation.
FASEB J 14, 1953-1964 (2000)

Rauen U, Polzar B, Stephan H, Mannherz HG, de Groot H.
Cold-induced apoptosis in cultured hepatocytes and liver endothelial cells: mediation by reactive oxygen species.
FASEB J 13, 155-168 (1999)