Analyse der Heterogenität von Innate Lymphoid Cells sowie ihrer Mikroumgebung in situ und in vivo

• Antragstellerin: Professorin Dr. Anja Erika Hauser
• Fachliche Zuordnung: Immunologie
• Förderung: Förderung von 2016 bis 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 320406065

Innate lymphoid cells (ILCs) fungieren als zelluläre Sensoren in verschiedenen Organen, die gewebespezifische Immunantworten koordinieren. Sie werden durch Zytokine aktiviert und stellen sensitive Sensoren während entzündlicher Prozesse, aber auch zur Aufrechterhaltung der Gewebehomöostase dar. ILCs entwickeln sich im Knochenmark. Reife ILC, werden entsprechend ihre Expression von Transkriptionsfaktoren und Zytokinen in ILC1-3 eingeteilt und sind in vielen Geweben des Körpers zu finden, insbesondere an Grenzflächen sind sie angereichert. ILCs wurden zunächst als gewebeständige Immunzell-Populationen beschrieben, allerdings stellen aktuelle Publikationen diese Hypothese in Zweifel. Es stellen sich die Fragen, inwiefern bestimmte "Nischen" in den verschiedenen Geweben die zelluläre und molekulare Umgebung von ILCs bilden, ob sich diese Nischen für die verschiedenen ILC-Untergruppen unterschieden, ob sich die Nischen zwischen Homöostase- und Entzündungsbedingungen unterscheiden, inwiefern ILCs sich an eine neue Mikroumgebung adaptieren können, und welche Mechanismen eine Wanderung in eine bestimmte Mikroumgebung, bzw. die Persistenz dort bedingen. All diese Fragen bedingen eine Analyse der ILCs in situ, in ihrer natürlichen Mikroumgebung. Da ILCs viele Marker mit T Zellen gemeinsam haben und sie seltene Zellen sind, ist die histologische Analyse dieser Zellen schwierig. In der vorangegangenen Förderperiode haben wir die Multi-Epitop Liganden Kartographie zur Analyse von ILCs im Gewebe etabliert. Sie erlaubt die Analyse von Dutzenden Markern auf einem Gewebeschnitt. Wir haben diese Methode mit Algorithmen zur automatisierten Bildanalyse verknüpft. Dies ermöglicht uns die Identifizierung von ILC Subklassen und Entwicklungsstadien in murinem und humanem Gewebe. In der zweiten Förderperiode planen wir, diese Technologie zu nutzen, um Lokalisation, hämatopoetische Nachbarzellen und die stromale Mikroumgebung von sich entwickelnden und reifen ILCs im Knochenmark zu untersuchen, um herauszufinden, ob ILCs in der Entwicklung, bzw. reife ILC Subtypen sich bezüglich der Mikroumgebung, die sie besetzen, unterscheiden. Wir wollen diese Analysen auch auf andere Gewebe ausweiten, um ILC Nischen auf zellulärer und molekularer Grundlage zu vergleichen. Die Lokalisation der Zellen unter homöostatischen Bedingungen im Knochenmark wird mit lokal gestörter Homöostase verglichen, dabei wird neben Histologie auch longitudinale Intravitalmikroskopie angewendet. Weiterhin wollen wir untersuchen, wie die Gewebe-spezifische Mikroumgebung die phänotypischen und funktionalen Eigenschaften der ILCs beeinflussen. Schlussendlich sollen unsere Ergebnisse vom Mausmodell in menschliches Gewebe übertragen werden.

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 1937: Innate Lymphoid Cells