Die Rolle von mesenchymalen Zellen bei der Entwicklungsalveologenese und der Alveolarreparatur während der Lungenregeneration

• Antragsteller: Professor Dr. Elie El Agha, Ph.D.
• Fachliche Zuordnung: Pneumologie,Thoraxchirurgie ; Entwicklungsbiologie
• Förderung: Förderung seit 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 458065839

Lungenerkrankungen gehören weltweit zu den häufigsten Todesursachen, und den meisten dieser verheerenden Krankheiten fehlt eine vorbeugende oder heilende Therapie. Insbesondere durch Krankheitserreger verursachte Lungenverletzungen stellen eine ernsthafte Bedrohung für die globale Gesundheit dar, und Ausbrüche von Influenzaviren oder Coronaviren können zu Pandemien führen, die weltweit zu Millionen von Todesfällen führen. Ziel des vorgeschlagenen Forschungsprojekts ist es, die Rolle von mesenchymalen Zellen während der Entwicklungsalveologenese und der Alveolarreparatur während der Lungenregeneration zu charakterisieren und zu analysieren. Es wird angenommen, dass das Lungenmesenchym die Morphogenese während der embryonalen Lungenentwicklung steuert und die postnatale Alveolarseptation, den Prozess der Unterteilung primitiver Alveolarsäcke in kleinere funktionelle Alveolen, antreibt oder zumindest zulässige Signale liefert. Die Beteiligung von mesenchymalen Zellen an der Lungenregeneration ist weitgehend unerforscht, obwohl die Literatur darauf hinweist, dass Entwicklungsprogramme unter solchen Bedingungen wahrscheinlich reaktiviert oder rekapituliert werden. In diesem Vorschlag werden mesenchymale Zellen mithilfe der genetischen Linienverfolgung charakterisiert, die die Goldstandardmethode zur Dissektion der Zellhierarchie in Kombination mit der konfokalen Bildgebung von dicken Lungenschnitten (gefolgt von einer 3D-Rekonstruktion) und der Transkriptionsprofilierung auf Einzelzellenebene darstellt während der Entwicklungsalveologenese und Alveolarreparatur nach Verletzung. Diese Untersuchungen werden über die zugrunde liegende zelluläre Heterogenität und die Signalwege informieren, die in diesen Zellen im Kontext verschiedener physiologischer und pathologischer Einstellungen aktiv sind. Eine selektive genetische Zellablation wird ebenfalls durchgeführt, um den Bedarf dieser Zellen an Lungenregeneration zu testen. Schließlich wird vom Patienten stammendes Material verwendet, um die Bedeutung der Befunde bei menschlichen Lungenerkrankungen zu testen. Dieses Projekt wird unser Verständnis der Mechanismen der Alveologenese auf zellulärer und molekularer Ebene verbessern und hilft festzustellen, ob ein ähnlicher Mechanismus in der reparierenden Lunge aktiv ist.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen