Entschlüsselung von Neuro-Immuninteraktionen und ihrer funktionellen Bedeutung in der Haut

• Antragstellerin: Dr. Julia Kolter
• Fachliche Zuordnung: Immunologie
• Förderung: Förderung seit 2025
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 566348216

Angeborene Immunzellen spielen eine wesentliche Rolle bei der Auslösung von Immunreaktionen auf Infektionen und Verletzungen, während sie gleichzeitig die Integrität und Funktion des Gewebes aufrechterhalten. Periphere Nerven, die Barrieregewebe wie die Haut und den Darm dicht innervieren, übertragen sensorische und motorische Informationen und beeinflussen ebenfalls die Gewebephysiologie. Die Mechanismen, mit denen das angeborene Immunsystem und das Nervensystem zusammenarbeiten, um die Unversehrtheit des Gewebes zu erhalten und die Reparaturprozesse nach einer Verletzung oder Infektion, insbesondere in der Haut, zu koordinieren, sind jedoch noch nicht ausreichend geklärt. Wir haben spezialisierte Populationen von embryonalen Makrophagen identifiziert, die sich auf sensorischen Nerven in der Haut ansiedeln. Diese Makrophagen patrouillieren die Nervenaxone dynamisch, passen sich über konservierte zelluläre Signalwege an ihre Umgebung an und fördern nach Verletzungen die Nervenregeneration und Wundheilung. Bisher ist unklar, wie diese wechselseitige Kommunikation zustande kommt und wie dies die Hautphysiologie unter pathologischen Bedingungen beeinflusst. Auch die Mechanismen, mit denen residente Makrophagen die Nervensignalübertragung und das Schmerzempfinden in geschädigtem Gewebe regulieren, sowie die Frage, wie die Aktivierung sensorischer Nerven die Funktion der Immunzellen beeinflusst, sind noch unerforscht. In dieser Studie möchte ich daher die interzelluläre Kommunikation zwischen myeloiden Zellen und peripheren Nerven in der Haut systematisch untersuchen. Unter Verwendung fortschrittlicher genetischer Modelle und intravitaler Mikroskopie sowie klinisch relevanter Modelle von Hautwunden und -infektionen werden im Rahmen dieser Forschungsarbeit drei Hauptziele verfolgt: (i) die Identifizierung ansässiger myeloider Immunzelluntergruppen, die von lokalen Nerven reguliert werden, (ii) die Bestimmung, wie nervenassoziierte Makrophagen Empfindungen und Schmerzen beeinflussen, und (iii) die Untersuchung des Zusammenspiels zwischen Makrophagen und peripheren Nerven während Hautinfektionen und -verletzungen. Insgesamt soll die Studie zu einem umfassenderen Verständnis der Neuro-Immun-Interaktionen in der Haut und ihrer Auswirkungen auf die Gewebefunktion und -integrität beitragen, was perspektivisch den Weg für die Entwicklung gezielter Therapeutika für Erkrankungen wie peripherer Neuropathien oder chronischen Wunden ebnen könnte.

• DFG-Verfahren: Emmy Noether-Nachwuchsgruppen
• Internationaler Bezug: Kanada
• Kooperationspartner: Professor Paul Kubes, Ph.D.