Zusammen ist man stärker: Nebennierenhormone instrumentieren gemeinsam die Entzündungsauflösung

• Antragstellerin: Privatdozentin Dr. Sabine Vettorazzi
• Fachliche Zuordnung: Endokrinologie, Diabetologie, Metabolismus
• Förderung: Förderung seit 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 537908488

Reparaturprozesse und die Wiederherstellung der Gewebehomöostase sind aktive, koordinierte integrale Vorgänge der Entzündungsauflösung, welche unter anderem durch Makrophagen (Mph) gesteuert werden. Glukokortikoide (GC) binden an den Glukokortikoidrezeptor (GR) und sind weit verbreitete Medikamente zur Bekämpfung von Entzündungskrankheiten wie rheumatoider Arthritis, Allergien und akuten Lungenentzündungen. Ihre entzündungshemmenden Wirkungen werden jedoch aufgrund systemischer Wirkweise von schweren Nebenwirkungen (Diabetes, Lebersteatose, Osteoporose, Muskelschwund) begleitet. Nicht nur GCs, sondern auch Katecholamine unterstützen die Entzündungsauflösung durch die Bindung an den beta-adrenergen Rezeptor 2 (Adrb2) und reduzieren inflammatorischen Zytokine und akute Lungenschädigung. Ziel des Projektes ist es die Interaktion von GR und Adrb2 in Mph zu verstehen, um die Entzündungsauflösung auf zellulärer und molekularer Ebene zu verbessern. Es ist von therapeutischer Relevanz eine lokale Entzündungsauflösung herbeizuführen und diese durch zellbasierte Therapie zu verstärken um systemische Immunsuppression und GC-induzierte systemische Nebenwirkungen zu vermeiden. In einem Lungenentzündungsmodell werden wir die kombinierte GC und Katecholamin Wirkung in Mph und anderen Lungenzellpopulationen untersuchen. Durch Einzelkern ATAC-seq (DNA-Zugänglichkeit) und gleichzeitiger Einzelkern-RNA-Expressionsanalyse über Multiome-Assay werden wir zelltypspezifische GR- und Adrb2-Bindung mit zelltypspezifischen GC- und Katecholamin-Reaktionen auf Genebene in der Lunge verknüpfen. Wir werden insbesondere in Mph grundlegende Mechanismen für die Interaktion von GCs und Katecholaminen durch GR-Cistrom Analysen, die GC- und Katecholamin-vermittelten Genregulation und -translokation sowie Mph Polarisation verstehen. Darüber hinaus ist die Beseitigung apoptotischer Zellen ein Schlüsselprozess für die Entzündungsauflösung und Gewebehomöostase. Wir werden die Interaktion von GR und Adrb2 in peritonealen Mph (PMs) während der Peritonitis mit dem Schwerpunkt Efferozytose mit Transkriptom- und Proteinphosphorylierungassays in vitro als auch in vivo untersuchen. Ziel ist es, entscheidende entzündungsauflösende Proteine zu identifizieren, die von GCs und Katecholaminen induziert werden. Durch die Integration von Daten aus Adrb2fl/fl und GRfl/fl konditionalen myeloiden Knockout-Mäusen (LysMCre+) werden wir klären, ob Adrb2 den GR für seine auflösenden Effekte benötigt. Die Efferozytose-Defizienz der konditionalen Knockout-Mäuse wird mit rekombinanten Proteinen, welche durch Transkriptom- und Phosphoarrays identifiziert wurden, wiederhergestellt. Alle murinen Ergebnisse werden in primären humanen Mph von gesunden Spendern unter entzündlichen und nicht-entzündlichen Bedingungen verifiziert. Wir planen, der scientific community hochwertige snRNA-/snATAC-seq und GR ChIP-seq-Datensätze als Basis für therapeutische Intervention bei Entzündungskrankheiten zur Verfügung zu stellen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen