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Projekt
Auswirkungen der entwicklungsbedingten Programmierung durch maternale Fettleibigkeit auf die Interaktionen zwischen Alveolarmakrophagen und Epithelzellen bei der Lungenentwicklung und -funktion
Antragstellerinnen
Professorin Dr. Elvira Mass; Professorin Dr. Ana Vazquez-Armendariz
Fachliche Zuordnung
Zellbiologie
Förderung
Förderung seit 2025
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 564800962
Die Lungenentwicklung und -funktion basieren auf komplexen Interaktionen zwischen Immunzellen und Typ-II-Alveolarepithelzellen (AECII). Der Granulozyten-Makrophagen-Kolonie-stimulierende Faktor (GM-CSF), der hauptsächlich von distalen AECII produziert wird, ist essenziell für die Erhaltung und Funktionalität von Alveolarmakrophagen (AMs) in der Lunge. Eine Dysfunktion oder das Fehlen von AMs kann zur Akkumulation von Surfactant führen, was pulmonale Alveolarproteinose, beeinträchtigte Immunantworten auf Infektionen sowie fehlerhafte Gewebereparatur und -remodellierung zur Folge haben kann. Umgekehrt kommunizieren AMs mit AECII durch die Freisetzung von Zytokinen und Wachstumsfaktoren, die die Proliferation und Differenzierung des Epithels regulieren und so die alveoläre Homöostase aufrechterhalten. Maternale Fettleibigkeit stellt ein wachsendes Problem der öffentlichen Gesundheit dar, wobei zunehmend Hinweise auf deren schädliche Auswirkungen auf die fetale Lungenentwicklung und eine erhöhte Anfälligkeit für Atemwegserkrankungen bei Nachkommen hindeuten. Während der perinatalen Entwicklung können maternale metabolische Herausforderungen eine entwicklungsbedingte Programmierung im Sinne des Konzepts der "Developmental Origins of Health and Disease" auslösen. Gewebsresidente Makrophagen, wie Ams, sind aufgrund ihrer langen Lebensdauer und ihrer Beeinflussbarkeit durch maternale Metaboliten und Zytokine in utero und während der Laktation besonders anfällig für maternale metabolische Programmierung. Diese Umwelteinflüsse können epigenetisch auf Ams geprägt werden und zu langfristigen funktionellen Veränderungen führen. Diese intergenerationale Kommunikation kann zu anhaltenden Veränderungen der Makrophagenfunktion und des Crosstalks zwischen Immun- und Epithelzellen führen und die Nachkommen für entzündliche Lungenerkrankungen prädisponieren. Trotz dieser Erkenntnisse sind die spezifischen Rollen von AECII und Ams sowie ihre wechselseitigen Interaktionen im Kontext maternaler Stoffwechselstörungen und deren Auswirkungen auf die Lungenentwicklung und Infektionsreaktionen bisher wenig verstanden. In diesem Projekt verwenden wir Mausmodelle für maternale Fettleibigkeit und Influenza-Infektionen sowie ein Lungenorganoid-Modell, um die langfristigen Effekte metabolischer Programmierung zu untersuchen. Ziel ist es, zu analysieren, wie maternale Metaboliten und Zytokine die Interaktionen zwischen Ams und AECII sowie deren Infektionsantworten beeinflussen, und Mechanismen zu beleuchten, die zukünftige therapeutische Strategien informieren könnten.
DFG-Verfahren
Schwerpunktprogramme
