Forschung

Wir erforschen, wie Stoffwechselprozesse das Gehirn und Verhalten beeinflussen — und übersetzen diese Erkenntnisse direkt in neue diagnostische und therapeutische Ansätze für psychische Erkrankungen. Unser translationaler Ansatz verbindet Grundlagenforschung, Neuroimaging und klinische Interventionsstudien.

Das Neurometabolic Lab untersucht, wie Stoffwechselsignale, insbesondere Insulinresistenz, Ernährung und das autonome Nervensystem, mesolimbische und kortikale Netzwerke modulieren und damit psychische Gesundheit beeinflussen. Im Fokus stehen die Wechselwirkungen zwischen Insulinresistenz, Adipositas und Depression, über die wir grundlegende neurometabolische Mechanismen entschlüsseln, die durch pharmakologische, neuromodulatorische und lebensstilbasierte Interventionen gezielt beeinflusst werden können mit besonderem Augenmerk auf geschlechtsspezifische Effekte metabolischer und hormoneller Störungen. Unser Ansatz ist translational und reicht vom Tiermodell bis zur randomisierten klinischen Studie mit dem Ziel, metabolisch fokussierte Therapieansätze in die psychiatrische Versorgung zu integrieren.

• Ernährung und Darm-Hirn-Achse 
• Zentraler und peripherer Insulinstoffwechsel 
• Vagusnerv und Autonome Neuromodulation 
• Neuroinflammation und Blut-Hirnschranke 
• Metabolisch orientierte Therapieansätze

• Physiologische Messungen 
• Funktionelle und quantitative MRT 
• Quantifizierung von blutbasierten Biomarkern 
• Klinische Interventionsstudien

CAREMIND

Wir untersuchen, wie Insulinresistenz und Ernährungsgewohnheiten über veränderte Hirnmechanismen zur Entstehung neuropsychiatrischer Symptome bei Long-Covid beitragen.

CAREMIND-RODEND

Im Tiermodell untersuchen wir, wie westliche Ernährung und Adipositas Stoffwechsel, Immunreaktionen und Verhalten nach Infektion beeinflussen.

SPACE

Mittels quantitativer MRT untersuchen wir, ob sich geringfügige entzündungsbedingte Veränderungen der Hirnmikrostruktur nach kontrollierten Immunreaktionen bildgebend erfassen lassen und wie diese Reaktionen Verhalten beeinflussen.

Autofast

In einer randomisierten kontrollierten Studie untersuchen wir, ob eine kurzfristige Ernährungsumstellung depressive Symptome verbessert und Stressreaktivität sowie kognitive Parameter beeinflusst.

BEYOND

Wir untersuchen, ob ein Synbiotikum durch gezielte Modulation kurzkettiger Fettsäuren depressive Symptome bei Patienten mit erhöhten Entzündungsmarkern verbessern kann.

Leitung

Sharmili Edwin Thanarajah, PD Dr. , PI
edwinthanarajah@med.uni-frankfurt.de

Labmanagerin

Leona Jacobsen
jacobsen@med.uni-frankfurt.de

Team-Mitglieder

• Paul Forbes, Postdoc

• Mareike Aichholzer, Postdoc

• Carmen Schiweck, Postdoc

• Aicha Bouzouina, PhD-Studentin

• Carmen Uckermark, PhD-Studentin

• Elif Ertas, PhD-Studentin

• Christina Werning, PhD-Studentin

• Jette Jeuk, Studentische Hilfskraft

• Folasade Seibold, Studentische Hilfskraft

• Alice Balliet, Medizindoktorandin

• Anne Hellmann, Medizindoktorandin

• Emily Brandt, Medizindoktorandin

• Emma Graw, Medizindoktorandin

• Finn Vahrenwald, Medizindoktorand

• Florian Erhard, Medizindoktorand

• Hannah Socher, Medizindoktorandin

• Helena Reinken, Medizindoktorandin

• Jaehyun Lee, Medizindoktorandin

• Julius Freiling, Medizindoktorand

• Konrad Meyer, Medizindoktorand

• Lara Bruder, Medizindoktorandin

• Melina Taylor, Medizindoktorandin

• Melissa Puerta Schardt, Medizindoktorandin

• Miriam Großmann, Medizindoktorandin

• Shahir Dastagir, Medizindoktorand

• Tirage Hamzehloiya, Medizindoktorandin

• Viet Hoang Nguyen, Medizindoktorand

• Vivien Schack, Medizindoktorandin

EKFS Memorial Stipendium, Else Kröner Frisenius Stiftung, 2022-2024

INITIALISE Advanced Clinician Scientist Förderung, BMFTR, 2024-2030 

Forschungsförderung, Reiss Stiftung, 2025-2030

EKFS Erstantrag, Else-Kröner Frisenius Stiftung, 2026-2029 (Carmen Schiweck)

INDEEP Clinician Scientist Förderung, DFG, 2024-2027 (Mareike Aichholzer)

Promtionsförderung, Studienstiftung des deutschen Volkes, 2025-2028 (Elif Ertas)

Alice Balliet
med. Doktorand
Betreuung: Carmen Schiweck
Projekt: Enforce
“SCFA predict remission from depression: a pilot study”

Anne Hellmann
med. Doktorand
Betreuung: Aicha Bouzouina
Projekt: PRIME Reward
„Der Einfluss von Insulinresistenz auf das Belohnungssystem im Gehirn”

Emily Brandt
med. Doktorand
Betreuung: Sharmili Edwin Thanarajah
Projekt: Modulate
„Einfluss transkutaner Vagusnervstimulation auf Motivationsverhalten”

Emma Graw
med. Doktorand
Betreuung: Mareike Aichholzer
Projekt: SPACE
„Veränderung der Introzeptionsfähigkeit nach einer peripheren geringfügigen Inflammation”

Finn Vahrenwald
med. Doktorand
Betreuung: Carmen Uckermark
Projekt: caremind
“Acute effects of intranasal insulin on neurometabolites measured by 1H-MRS in Long-Covid”

Florian Erhard
med. Doktorand
Betreuung: Carmen Schiweck
Projekt: Enforce
“Correlations of 24-h circadian rythm of heart rate variability and impact of childhood trauma”

Hannah Sochor
med. Doktorand
Betreuung: Sharmili Edwin Thanarajah
Projekt: PRIME Reward
„Einfluss von Insulinresistenz auf Motivationsverhalten”

Helena Reinken
med. Doktorand
Betreuung: Carmen Schiweck
Projekt: Enforce
“Childhood trauma and its impact on HRV during stress”

Jaehyun Lee
med. Doktorand
Betreuung: Aicha Bouzouina
Projekt: PRIME Reforce
“Emotional processing fMRT faces task, CTRL vs IR”

Julius Freiling
med. Doktorand
Betreuung: Carmen Schiweck
Projekt: Enforce
„SCFA und Inflammation bei MDD”

Konrad Meyer
med. Doktorand
Betreuung: Sharmili Edwin Thanarajah
Projekt: Modulate
„Kindheitstrauma und Belohnungslernen: wie Kindheitstrauma als Prädiktor für eingeschränkte Lernfähigkeit von Belohnung”

Lara Bruder
med. Doktorand
Betreuung: Mareike Aichholzer
Projekt: DEFLAME
„Veränderung der T1-Zeiten (gemessen mittels quantitativem MRT) im Behandlungsverlauf depressiver Patient*innen”

Leon Boy
med. Doktorand
Betreuung: Mareike Aichholzer
Projekt: SPACE
„Vergleich der quantitativen T2 Zeiten zwischen Patient*innen mit einer Depression und gesunden Kontrollproband*innen”

Melina Taylor
med. Doktorand
Betreuung: Carmen Uckermark
Projekt: caremind
“Acute effects of intranasal insulin on brain metabolites measured by 1H-MRS in healthy adults: The role of peripheral insulin resistance”

Melissa Puerta Schardt
med. Doktorand
Betreuung: Sharmili Edwin Thanarajah
Projekt: Diabetes-Depression
„Die aktuelle Versorgungslage zur Behandlung von komorbider Depression bei Diabetes: Eine Befragung von Betroffenen und Endokrinologen”

Miriam Großmann
med. Doktorand
Betreuung: Mareike Aichholzer
Projekt: DEFLAME
„Veränderungen der emotionalen und autonomen Stressreaktivität bei depressiven Patienten”

Moritz Schneider
med. Doktorand
Betreuung: Sharmili Edwin Thanarajah
Projekt: Modulate
„Der modulierende Einfluss der transkutanen Vagusnervstimulation auf die Stressantwort bei Depressionen”

Shahir Dastagir
med. Doktorand
Betreuung: Aicha Bouzouina
Projekt: PRIME Reward
„Der Einfluss der Insulinresistenz auf das Belohnungssystem im Gehirn bei Patienten mit Depressionen”

Tirage Hamzehloiya
med. Doktorand
Betreuung: Carmen Schiweck
Projekt: Modulate
“How micronutrients relate to inflammation in depression”

Viet Hoang Nguyen
med. Doktorand
Betreuung: Mareike Aichholzer
Projekt: DEFLAME
„Blut-Hirn-Schranken-Permeabilität bei schweren Depressionen gemessen an der qT1-Relaxationszeit”

Vivi Schack
med. Doktorand
Betreuung: Sharmili Edwin Thanarajah
Projekt: PRIME Reward
„Moduliert Insulin die Verarbeitung emotionaler Stimuli bei depressiven Personen?”
 

1. Edwin Thanarajah SE, Difeliceantonio AG, Albus K, Kuzmanovic B, Rigoux L, Iglesias S, Hannsen R, Schlamann M, Cornely O, Brüning J, Tittgemeyer M, Small D, Habitual daily intake of a sweet and fatty snack modulates reward processing in humans. Cell Metbolism (2023), doi.org/10.1016/j.cmet.2023.02.015 (IF 27.29)
2. Edwin Thanarajah S, Hoffstall V, Rigoux L, Hanssen R, Brüning JC, Tittgemeyer M, The role of insulin sensitivity and intranasally applied insulin on olfactory perception. Sci. Rep., 2019 May 10;9(1):7222. doi: 10.1038/s41598-019-43693-7 (IF 4.4)
3. Edwin Thanarajah S, Iglesias S, Kuzmanovic B, Rigoux L, Brüning JC, Stephan KE, Tittgemeyer M, Modulation of Midbrain Neurocircuitry by Intranasal Insulin, Neuroimage, 2019 Mar 23;194:120-127. doi: 10.1016/j.neuroimage.2019.03.050. (IF 6.6)
4. Thanarajah SE, Backes H, Difeliceantonio AG, Small D, Albus K, Cremer AL, Hanssen R, Lippert RN, Cornely OA, Small DM, Brüning JC, Tittgemeyer M, Food Intake Recruits Orosensory and Post-ingestive Dopaminergic Circuits to Affect Eating Desire in Humans. Cell Met., 2018 Dec 24 pii: S1550-4131(18)30743-5. doi: 10.1016/j.cmet.2018.12.006. (IF 27.29) 
5. Edwin Thanarajah S, Han CE, Rotarska-Jagiela A, Singer W, Deichmann R, Maurer K, Kaiser M & Uhlhaas PK, 2016, Abnormal Connectional Fingerprint in Schizophrenia: A Novel Network Analysis of Diffusion Tensor Imaging Data. Frontiers Psychiatry, 2016 Jun 30;7:114. doi: 10.3389/fpsyt.2016.00114. (IF 5.4) 
6. Edwin Thanarajah S, Hanssen R, Melzer C, Tittgemeyer M, 2023, Increased mesostriatal connectivity mediates trait impulsivity in FTO-carriers, Frontiers in Endocrinology, Frontiers in Endocrinology, 14, 979. doi:10.3389/FENDO.2023.1130203 (IF 6.5)
7. Edwin Thanarajah S, Ribeiro AH, Lee J, Winter NR, Stein F, Lippert R, Hanssen R, Schiweck C, Fehse L, Bloemendaal M, Aichholzer M, Bouzouina A, Uckermark C, Welzel M, Repple J, Matura S, Meinert S, Bang C, Franke A, Leenings R, Konowski M, Ernsting J, Fisch L, Barkau C, Thomas-Odenthal F, Usemann P, Teutenberg P, Straube B, Alexander N, Jamalabadi H, Nenadic I, Lügering A, Nitsch R, Kittel-Schneider S, Cryan J, Reif A, Kircher T, Heider D, Dannlowski U, Hahn T,  Association of Soft Drink Consumption With Depression Mediated by Gut Microbiome Alterations, JAMA Psych, doi:10.1001/jamapsychiatry.2025.2579

8. Aichholzer M, Schiweck C, Uckermark C, Hamzehloiya T, Reif-Leonhard C, Golbach R, Reif A, Edwin Thanarajah S, Impact of Covid-19 on treatment of depressive patients in Germany – a gap in care for the mentally ill?, Frontiers in Psychiatry, 2023 Sep 27:14:1198632. doi: 10.3389/fpsyt.2023.1198632. (IF 4.7)

9. Schiweck C, Sausmekat S, Zhao T, Jacobsen L, Reif A, Edwin Thanarajah S, No consistent evidence for the anti-inflammatory effect of vagus nerve stimulation in humans: A systematic review and meta-analysis, Brain, Behavior and Immunity., 2024 116 237-258 Dec 07, https://doi.org/10.1016/j.bbi.2023.12.008 (IF 15.1)

10. Zhao T, Schiweck C, Jamalambadi H, Meyer K, Brandt E, Schneider M, Aichholzer M , Qubad M, Bouzouina A, Schillo S, Hanssen R, Sonkusare S, Kingslake J, Beckenstrom A, Repple J, Reif-Leonhard C, Hahn T, Reif A, Edwin Thanarajah S, Transcutaneous vagus nerve stimulation improves emotional processing, Journal of Affective Disorders, 2024 Nov,   https://doi.org/10.1016/j.jad.2024.11.077  (IF 6.6) 

11. Schrems E, Gruber JR, Schiweck C, Ruf A, Reif A, Goldbach R, Edwin Thanarajah S & Matura S, Daily Life Stress is Linked to Increased Glucose Levels in Individuals with Insulin-Resistance: A Real-World Assessment, Diabetologia, 2025, doi.org/10.1007/s00125-025-06552-x (IF 10,2) (shared last authorship)
12. Schiweck C, Aichholzer M, Brandt E, Schneider M, Meyer K, Hamzehloiya T, Qubad M, Uckermark C, Jacobsen L, Amaral K, Auer J, Bruno J, Zhao T, Bouzouina A, Schilo S, Hanssen R, Hahn T, Repple J, Matura S, Kingslake J, Reif A, Edwin Thanarajah S, The heart knows best: Baseline heart rate variability as guide to transcutaneous vagus nerve stimulation in depression, Transl. Psych., 15, 521 (2025). https://doi.org/10.1038/s41398-025-03780-y

13. Bouzouina, A., Gruber M, Zhao T, Schiweck C, Aichholzer M, Uckermark C, Claaß LV, Stein F, Winter NR, Meinert S, Klinkenflügel K, Grotegard D, Goltermann J, Borgers T, Leehr E, Bonnekoh L, Thomas-Odenthal F, Pawlitzki M, Usermann P, Teutenberg L, Nenandic I, Straube B, Alexander N, Jamalabadi H, Jansen A, Opel N, Hahn T, Reif A, Kircher T, Dannlowski U, Repple J, Edwin Thanarajah S,  Weight matters: The association of BMI and brain connectome in female patients with major depressive disorder. Neuroscience Applied, 3, 104296 (2026), https://doi.org/10.1016/j.nsa.2026.106984

14. Uckermark C, Edwin Thanarajah S, Development of Major Depressive Disorder – Does Insulin Resistance play a Role?-Reply, JAMA Psychiatry, 2026;83;(4):428-429. doi:10.1001/jamapsychiatry.2025.4806
15. Andreazza AC, Barros F, Behnke A, Ben-Shachar D, Berretta S, Chouinard VA, Do K, Edwin Thanarajah S, Ehrenreich H, Falkai P, Ford J, Freyberg Z, Gilbert-Jaramillo J, Glausier JR, Goya MS, Hahn M, Herculano-Houzel S, Hofmann D, Kolassa IT, Mack M, Mavioglu N, McCullumsmith R, Milaneschi Y, Molina AJA, Mujica-Parodi L, Öngür D, Paulus M, Peleg-Raibstein D, Perry B, Picard M, Pillinger T, Rae C, Rothmann D, Sarniyai Z, Steiner J, Upthegrove R, Vernon AC, Wall M, Weistuch C, Brain and Body energy metabolism and potential for treatment of psychiatric disorders, Nat. ment. Health, 2025, https://doi.org/10.1038/s44220-025-00422-6
16. Zierhut M, Weiser M, Edwin Thanarajah S, Opel N, GLP-1 Agonists for Pharmacologically induced weight gain, JAMA Psych, 2025;82;(11):1063-1064. doi:10.1001/jamapsychiatry.2025.2536

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