2-Photonen Laser-Scanning Mikroskop für Intravital-Anwendungen
Final Report Abstract
Mit Hilfe des 2-Photonen-Mikroskops konnten Projekte in unterschiedlichen Forschungsfeldern verwirklicht werden. Zum einen wurden Funktion, Homöostase und Interaktion von Mastzellen mit anderen Immunzellen untersucht. Die Progression von Arthritis ist in der Abwesenheit von Mastzellen deutlich verringert. Mittels Intravitalmikroskopie konnte dargestellt werden, dass Mastzellen in immunisierten Mäusen engen Kontakt mit T-Zellen in Lymphknoten eingehen. So konnte eine mögliche Rolle für Mastzellen in der Induktion einer Autoimmunantwort bei Arthritis aufgezeigt werden. Auch wurde die Rolle von Mastzellen in der Tumor-Neoangiogenese mittels intravitaler 2-Photonenmikroskopie untersucht. Eine vielzitierte Publikation hatte berichtet, dass Mastzellen hier essentielle Beiträge durch Sekretion von VEGF leisten. Die Arbeitsgruppe Roers zeigte jedoch, daß die Abwesenheit von Mastzellen keinen Einfluss auf die Tumorneoangiogenese hat. Die Entwicklung der Vaskularisation der Tumoren konnte dazu mittels wiederholter in vivo 2-Photonen-Mikroskopie longitudinal dargestellt werden. Die Arbeitsgruppe Hugo (Nephrologie) konnte an dem Gerät die longitudinale Bildgebung von Glomeruli der Mausniere erfolgreich etablieren. Mit dieser Technik können einzelne Glomeruli wiederholt im Abstand von 2-3 Tagen untersucht werden. Zur weiteren Verbesserung dieses Ansatzes wurde die Implantation von abdominalen Körperfenstern (AIW) auf der Niere etabliert, welche eine tägliche Bildgebung ermöglichen. Hiermit konnten unter Verwendung transgener fluoreszenter Mausmodelle verschiedene Aspekte der Nierenregeneration nach Verletzung untersucht werden. Zum einen konnte erstmals die de novo Enstehung von Renin-lineage Zellen im lebenden Tier nach Nierenschädigung demonstriert werden. Weiterhin wurden durch longitudinale Bildgebung die bislang weitgehend unbekannten Wege der Einwanderung dieser Zellpopulation in den Glomerulus detaillierter untersucht. Zur erweiterten Charakterisierung regenerativer Prozesse wurden 3D-Antikörper-Färbungen in dicken Schnitten (300µm) mit anschließendem optischen Clearing der Mausniere etabliert. Mit Hilfe dieser Technik in Kombination mit konfokaler und 2-Photonen-Bildgebung wurden regenerative Prozesse des Glomerulus dreidimensional untersucht.
Publications
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Mast cell promotion of T cell-driven antigen-induced arthritis despite being dispensable for antibody-induced arthritis in which T cells are bypassed. Arthritis Rheumatol. 2015; 67:903-13
Schubert N, Dudeck J, Liu P, Karutz A, Speier S, Maurer M, Tuckermann J, Dudeck A
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Persisting and inducible neogenesis repopulates progenitor renin lineage cells in the kidney. Kidney Int. 2017 Jul 6. pii: S0085-2538(17)30302-2
Hickmann L, Steglich A, Gerlach M, Al-Mekhlafi M, Sradnick J, Lachmann P, Sequeira-Lopez MLS, Gomez RA, Hohenstein B, Hugo C, Todorov VT
