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Projekt
Molekulare Einblicke in direkte Zell-Zell-Interaktionen entlang der Epithel-Immun-Neuronen-Achse in der Epidermis
Antragstellerin
Professorin Dr. Sandra Iden
Fachliche Zuordnung
Zellbiologie
Förderung
Förderung seit 2025
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 564825595
Die Haut ist eine wichtige Schnittstelle zwischen dem Organismus und seiner Umwelt. Sie schützt vor Wasserverlust und externen Einflüssen wie Krankheitserregern, Toxinen, mechanischen Schäden und Temperaturschwankungen. Ihre äußerste, stratifizierte Epidermis ist mit epidermalen Anhängen wie Haarfollikeln und Schweißdrüsen durchzogen. Keratinozyten stellen den häufigsten Zelltyp dar, aber die Epidermis beherbergt auch andere Zelltypen mit entscheidenden Funktionen für den Organismus: Melanozyten vermitteln die Pigmentierung von Haaren und Haut und schützen die KCs vor UV-Schäden, während gewebeständige Immunzellpopulationen wie Langerhans-Zellen und dendritische epidermale T-Zellen eine erste Verteidigungslinie gegen umweltbedingte Krankheitserreger und bösartige Veränderungen in der Haut von Mäusen bilden. Die Epidermis wird auch von sensorischen Neuronen über freie Nervenendigungen in der Epidermis innerviert, die alle Epidermisschichten durchziehen. Wie diese epithelialen, immunologischen und neuronalen Zelltypen und Netzwerke innerhalb der dicht gepackten Epidermis räumlich und zeitlich koordiniert werden, um gleichzeitig Hautbarriere, Pigmentierung, Sensorik und Wirtsabwehr zu gewährleisten, ist weitgehend ungelöst. Wir konnten kürzlich aufzeigen, dass epidermale Polaritätssignale und Zell-Zell-Adhäsion benachbarte Zelltypen (Melanozyten, Immunzellen) modulieren, und wir erhielten Einblicke in Mechanismen der gewebeübergreifenden Musterung von Zelltypen. Zudem haben wir verbesserte Kokulturmodelle für mechanistische Untersuchungen des heterotypischen Crosstalks epidermaler Zelltypen entwickelt. Durch die Integration interdisziplinärer Ansätze auf molekularer, zellulärer und organischer Ebene wird dieses SPP2493-Projekt zu einem besseren molekularen Verständnis der direkten Zell-Zell-Kommunikation zwischen Epithel-, Immun- und neuronalen Zelltypen in gesunder und kranker Haut beitragen. In der ersten Förderperiode werden wir uns auf die Identifizierung neuer molekularer Akteure an den Verbindungen zwischen Keratinozyten und ihren Nachbarn konzentrieren. Unser Ziel ist es, die Ultrastruktur der heterotypischen Verbindungen in Epidermisgeweben von Wildtyp- und ausgewählten Mutanten bis hin zu ihrer gewebeweiten Konnektivität aufzudecken. Transkriptomik, Multiplex-Imaging und in vitro-basierte funktionelle Studien werden eine Pipeline zur Priorisierung von Kandidatenmoleküle liefern, die die Integrität und Kommunikation über heterotypische Verbindungen sicherstellen. Dies wird die Basis für gezielte mechanistische Studien liefern. Eingebettet in das SPP 2493-Konsortium erwarten wir zur Erstellung von heterotypischen Karten der Zell-Zell-Kommunikation in Epithelien verschiedener Organe und Modellorganismen beitragen zu können. Zusammengefasst zielt dieses Projekt darauf ab, kontaktabhängige molekulare und zelluläre Mechanismen aufzudecken, die die interzelluläre Kommunikation entlang der Epithel-Immun-Neuronen-Achse der Haut steuern.
DFG-Verfahren
Schwerpunktprogramme
