Funktionelle Bedeutung und mikrofluidische Genchip-Analyse von pro-angiogenen Chemokinen im Rahmen der Ischämie-induzierten Vaskulogenese durch endotheliale Progenitorzellen (EPCs)

• Antragsteller: Dr. David Simons
• Fachliche Zuordnung: Allgemein- und Viszeralchirurgie
• Förderung: Förderung von 2010 bis 2011
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 188526084

Zirkulierende Endotheliale Progenitorzellen (EPCs) werden im Verlaufe eines akuten ischämischen Ereignisses mobilisiert. Die therapeutische Anwendung von transplantierten EPCs gilt daher als ein vielversprechender Ansatz bei ischämischer Schädigung. Die molekularen und zellulären Mechanismen der EPC-Rekrutierung in ischämische Areale sind noch weitgehend unverstanden und bezüglich ihrer Charakterisierung gibt es 10 Jahre nach der Erstbeschreibung noch keinen Konsens. Im Ischämie-induzierten EPC homing wurde der CXCL12/CXCR4 Achse eine Schlüsselrolle zugeschrieben. Das pleiotrope chemokine-like-function Zytokin macrophage migration inhibitory factor (MIF) wird in ischämischem Endothel vermehrt freigesetzt und konnte als nicht kanonischer Ligand von CXCR4 ebenfalls als Mediator in der Ischämie-induzierten EPC Rekrutierung identifiziert werden. Zur Aufklärung der funktionellen Bedeutung von proangiogenen Chemokinen im Rahmen der Ischämie-induzierten Vaskulogenese durch EPCs soll auf der Basis von MIF- und CXCL12-Freisetzungsexperimenten nach Hypoxieinduktion in Endothelzellen und EPCs, Chemokin-Zytokin-Multiplex Assays sowie statischen Adhäsionsexperimenten und dynamischen Migrationsversuchen (Chemotaxis) die funktionelle Rolle von MIF im direkten Vergleich zu CXCL12 aufgeklärt und die Bedeutung der MIF/CXCR4-Achse bzw. CXCL12/CXCR4-Achse genauer untersucht werden. Zur systematischen Charakterisierung der EPC Zellen werden in einem weiteren Projektabschnitt EPC-Populationen systematisch über eine verknüpfte Anwendung des fluorescence activated cell sorting (FACS) und der Mikrofluidiktechnologie charakterisiert. Bezüglich ihrer differenziellen Aktivierbarkeit werden Aspekte des zuvor genutzten Chemokinrezeptorrepertoires eingebunden. In einem letzten Schritt erfolgt projektübergreifend die Erlernung einer neuartigen Methode zur genetischen Modifizierung von freien Lappenplastiken zur Verwendung für freien Gewebetransfer in der Plastischen Chirurgie.

• DFG-Verfahren: Forschungsstipendien
• Internationaler Bezug: USA
• Gastgeber: Professor Dr. Geoffrey Gurtner, Ph.D.