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Projekt
Interaktionen zwischen Makrophagen und Lungenepithelien: Mechanische Eigenschaften zellulärer Kontakte und deren Auswirkungen auf die kollektive Dynamik
Antragsteller
Professor Dr. Jörg Enderlein; Professor Dr. Andreas Janshoff
Fachliche Zuordnung
Zellbiologie
Biophysik
Biophysik
Förderung
Förderung seit 2025
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 564722927
Makrophagen sind entscheidende Komponenten des angeborenen Immunsystems und verantwortlich für das Aufnehmen von sterbenden Zellen, Zelltrümmern, Immunkomplexen und Bakterien. Sie produzieren auch Wachstumsfaktoren und Signalmoleküle, um den Wirt zu schützen und die Homöostase aufrechtzuerhalten. Unser Fokus liegt auf der Interaktion zwischen alveolären Makrophagen und Pneumozyten. Während die biochemischen Signalwege teilweise bekannt sind, bleibt die Rolle mechanischer Kräfte bei den Interaktionen zwischen Makrophagen und alveolären Epithelzellen während Entzündungen und der Homöostase völlig unerforscht. Durch den Einsatz einer einzigartigen Kombination biophysikalischer Methoden wie Metallinduzierter Energietransfer (MIET)-Bildgebung, elektrischer Zell-Substrat-Impedanzmessung (ECIS) und kolloidaler Sondenmikroskopie wollen wir die Übertragung mechanischer Kräfte zwischen alveolären Makrophagen (z.B. MH-S, RAW 264.7) und Pneumozyten (A549 oder CI-hAELVi Zellen) sowie zwischen Epithelzellen untersuchen. Unser Fokus liegt auf wichtigen Adhäsionsmolekülen wie LFA-1, ICAM-1 und E-Cadherin. Neben der Quantifizierung der interzellulären Kräfte planen wir, die raumzeitliche Korrelation der Zell-Substrat- Distanzfluktuationen von Pneumozyten als Reaktion auf die Aktivität (Polarisierung) der Makrophagen zu überwachen. Mit elektrochemischen Methoden kombiniert mit superauflösender optischer Mikroskopie werden wir untersuchen, wie die Aktivität der Makrophagen die Barrierefunktion und Membranfluktuationen beeinflusst. Unser Ziel ist es, ein tieferes Verständnis dafür zu erlangen, wie Makrophagen durch mechanische Signale mit Epithelzellen interagieren, was zu Veränderungen ihres aktiven Zustands und ihrer Barriereeigenschaften führt. Dieses Wissen hat bedeutende Auswirkungen auf pathologische Zustände wie Lungenverletzungen (Gewebeschäden) und chronische Krankheiten wie chronisch obstruktive Lungenerkrankung (COPD), Asthma, allergische Reaktionen und idiopathische Lungenfibrose (IPF).
DFG-Verfahren
Schwerpunktprogramme
