Die Rolle der Lungen Mesenchymalen Stromazellen in der Pathogenese der Bronchopulmonalen Dysplasie (BPD).

• Antragstellerin: Ivana Mizik, Ph.D.
• Fachliche Zuordnung: Pneumologie,Thoraxchirurgie ; Zellbiologie
• Förderung: Förderung von 2019 bis 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 417891009

Die Bronchopulmonale Dysplasie (BPD), die chronische Lungenerkrankung, die auf die Beatmung und O2-Therapie bei akuter respiratorischer Insuffizienz folgt, ist die häufigste Komplikation der Frühgeburt und ist für einen Großteil der Langzeitmorbidität verantwortlich. BPD ist durch eine gestörte Lungenentwicklung gekennzeichnet und mangelnde wirksame Therapien. Exogene (Knochenmark/Nabelschnur) Mesenchymale Stromazellen (MSC) verhindern O2-induzierte Lungenschäden bei neugeborenen Nagetieren. Ein offensichtlicher Widerspruch ist die Beobachtung, dass Frühgeborene eher BPD entwickeln, wenn MSCs in ihren Trachealaspiraten vorhanden sind. Um die klinische Umsetzung dieser vielversprechenden Zelltherapie zu erleichtern, werden wir daher die Rolle des residenten Lungen- (L-) MSC bei neonataler Lungenverletzung und -reparatur klären.Hypothese: Die Reparaturfunktion von L-MSCs ist in experimenteller BPD gestört und L-MSC-Dysfunktion trägt zur Pathogenese der BPD bei. Ziel 1: L-MSC Charakterisierung in der normal sich entwickelnden Mauslunge und Funktion Bestimmung in experimenteller BPD. 1.1. Isolation der L-MSCs von normalen Mäusen und Bestimmung der Zelloberflächenmarker, Differenzierung und klonogenes Potential und Produktion von Zytokinen und extrazellulärer Matrixprotein. 1.2. Wir werden diese gleichen Endpunkte verwenden, um L-MSCs von normalen Mäusen mit Mäusen mit ventilationsinduzierter Lungenverletzung (VILI) zu vergleichen (BPD Model). Die Mäuse werden LPS ausgesetzt und 8 Stunden mechanisch beatmet. Wir werden RNAseq durchführen um das Transkriptom von normalen L-MSC und VILI L-MSC zu vergleichen. Darüber hinaus werden wir in vitro funktionelle Assays durchführen um das Heilungspotenzial von L-MSCs zu vergleichen. Wir werden die Wirkung von L-MSCs von Kontrollmäusen und von VILI-Mäusen auf Proliferation und Wundheilung frisch isolierter Alveolar Epithelzellen und Proliferation/Netzwerkbildung auf Matrigel von Lungenendothelzellen vergleichen. Ziel 2: Feststellung, ob L-MSCs zur Pathogenese von BPD beitragen. In vivo injizieren wir normale Maus-Jungtiere oder Jungtiere, die einer Hyperoxie ausgesetzt werden, bei P4 (Beginn der Alveolarentwicklung) entweder mit Kontroll-L-MSCs oder aus VILI isolierten L-MSCs Mäuse und vergleichen den Effekt auf Lungenfunktion und -Struktur bei P14. Zu den Stärken des Projektes gehören die Neuartigkeit der Erforschung der endogenen L-MSCs, die Verfügbarkeit der Tiermodelle, etablierte Techniken zur Charakterisierung von L-MSCs, Lungenfunktion/Struktur sowie die direkten klinischen Implikationen. In der Tat können die funktionellen In-vitro-Assays als Potenzassays dienen, um die In-vivo-Bioaktivität der Zellen vorherzusagen. Darüber hinaus kann ein besseres Verständnis der gewebespezifischen L-MSC-Funktion dazu beitragen, bessere exogene MSC-basierte Therapien zu entwickeln. Die Relevanz unserer Ergebnisse kann sich auf erwachsene Lungenerkrankungen erstrecken die durch Alveolarschäden gekennzeichnet sind.

• DFG-Verfahren: Forschungsstipendien
• Internationaler Bezug: Kanada
• Gastgeber: Professor Bernard Thébaud, Ph.D.