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Projekt
Gewebsspezifische Mechanismen der Interaktion von intraepithelialen Mastzellen und Epithelzellen und deren Relevanz für die Funktion der mukosalen Barriere in Homöostase und Entzündung
Antragstellerinnen
Dr. Julia Désirée Boehme; Professorin Dr. Anne Dudeck
Fachliche Zuordnung
Zellbiologie
Förderung
Förderung seit 2025
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 564825002
Mastzellen (engl. mast cells, MC) sind gewebeständige Immunzellen, die für die Einleitung und Aufrechterhaltung von Immunreaktionen auf verschiedene exogene sowie endogene Reize von entscheidender Bedeutung sind. Intraepitheliale mukosale MCs (ieMMCs) sind eine spezialisierte MC-Untergruppe, die ausschließlich in den Epithelschichten der Schleimhaut lokalisiert ist, und somit eine entscheidende Rolle für die Epithelzellfunktion und mukosale Immunität spielen könnte. Bislang sind die gewebespezifischen Mechanismen der Interaktion zwischen ieMMCs und Epithelzellen sowie die physiologischen Folgen noch nicht hinreichend untersucht. In diesem Projekt wollen wir daher die Anzahl der ieMMCs, ihre genaue anatomische Lokalisierung und Organisation sowie die Mechanismen der intraepithelialen Anheftung und der zellulären Interaktion mit Epithelzellen (z. B. physische Interaktion, MC-Granula und/oder lösliche Mediatoren) in verschiedenen Schleimhautgeweben (Darm, Lunge, Harnblase) unter physiologischen Bedingungen und bei Entzündungsreaktionen bestimmen (Ziel 1). Dazu werden innovative Bildgebungsverfahren (z. B. optisches Clearing und Lichtblattmikroskopie des gesamten Organs, sowie hochauflösende und multiparametrische Bildgebung) in neuartigen transgenen Mcpt1-basierten und somit MMC-spezifischen Reportermodellen durchgeführt. Wir werden insbesondere die heterotypischen Zell-Zell-Interaktionen zwischen ieMMCs und EpCs untersuchen, inwiefern sich diese Zellen durch ihre Interaktion gegenseitig beeinflussen und wie sich dieses Zusammenspiel während einer Entzündungsreaktion mechanistisch verändert. Zudem soll die gewebespezifische Rolle von ieMMCs für die epitheliale Integrität, Funktionalität, Immunität und Geweberegeneration in Homöostase und bei Infektion/Entzündung untersucht werden (Ziel 2). Dafür werden in vivo-Modelle für epitheliale Schädigung (Influenza-Pneumonie und C. rodentium-induzierte Kolitis) in MMC-defizienten Mausmodellen eingesetzt, um die Rolle der ieMMCs für die Epithelfunktion von Lunge und Darm auf Einzelzellebene zu untersuchen (durch Charakterisierung phänotypischer, funktionaler, transkriptioneller und metabolischer Anpassungen der Epithelzellen). Ergänzende Analysen der Barriere-Integrität, Epithelschädigung und der Geweberegenerations- und -remodellierungsprozesse unter Verwendung dieser Modelle werden Aufschluss über die Rolle der ieMMCs auf Gewebeebene geben. Diese Studien werden durch komplexe in vitro-Analysen ergänzt, bei denen MMCs aus den verschiedenen mukosalen Geweben mit Epithelzellen ko-kultiviert werden, um die Mechanismen und die Bedeutung einzelner Interaktionsfaktoren genauer zu untersuchen.
DFG-Verfahren
Schwerpunktprogramme
