Willkommen bei der Forschungsgruppe Mukosale Immunologie

Immunzellmechanik bei chronischen Schleimhautentzündungen

Immunzellen spielen eine entscheidende Rolle bei der Entstehung und dem Fortschreiten von entzündlichen Darmerkrankungen (IBD). Insbesondere die Einwanderung von Immunzellen in das Darmgewebe ist ein wichtiger Prozess, der die Krankheitsprogression vorantreibt. Immunzellen werden hierbei zu den Entzündungsherden rekrutiert. Bemerkenswert ist, dass die mechanischen Eigenschaften von Immunzellen, wie Größe, Verformbarkeit und Steifigkeit, ihre Funktion und Migration beeinflussen. Gemeinsam mit der Abteilung von Professor Jochen Guck untersucht die FG Waldner diese mechanischen Eigenschaften mithilfe der Echtzeit-Deformationszytometrie (RT-DC) – eine Methode zur Hochdurchsatz-Phänotypisierung – im Zusammenhang mit IBD. Das Ziel dieses Projektes ist es, molekulare Mechanismen zu identifizieren, die die Mechanik der angeborenen Immunzellen während der Schleimhautentzündung regulieren und als neue therapeutische Strategie genutzt werden können.

Altersbedingte Mechanismen der T-Zell-Dysfunktion in der Schleimhautimmunologie

Das Altern gilt als wichtiger Risikofaktor für eine Vielzahl von Erkrankungen, darunter Entzündungskrankheiten und Krebs. Die Mechanismen des Alterns werden als zelluläre und molekulare Veränderungen beschrieben, die den gesamten Organismus beeinflussen können. Es überrascht daher nicht, dass das Altern auch das Verhalten von Immunzellen beeinflusst. Das Verständnis der altersbedingten Mechanismen in T-Lymphozyten (T-Zellen) ist besonders wichtig, da diese eine entscheidende Rolle bei der Entstehung von IBD und Darmkrebs (Colorectal cancer, CRC) spielen. Bisherige Arbeiten der Forschungsgruppe konnten zeigen, dass Phänotypen der T-Zell-Alterung deren Dynamik bei Darmerkrankungen wie IBD und CRC beeinflussen. Diese Ergebnisse ebnen den Weg für das Verständnis molekularer Signaturen dysfunktionaler T-Zellen und die Entwicklung neuartiger zielgerichteter Therapien für altersbedingte Erkrankungen.

Markierungsfreie endoskopische Mikroskopie der Dynamik von Immunzellen im Magen-Darm-Trakt

Die mikroskopische intravitale Untersuchung von Immunreaktionen im Verdauungstrakt ist eine wichtige Voraussetzung, um unser Wissen über die Mechanismen chronischer Schleimhautentzündungen und der Krebsentstehung zu verbessern. Die markierungsfreie Multiphotonenmikroskopie, die auf der Detektion von Autofluoreszenz- und Signalen der zweiten harmonischen Generation basiert, ermöglicht die Echtzeit-Charakterisierung der Gewebemorphologie ohne Färbungsverfahren. Zusammen mit der Gruppe von Oliver Friedrich / Sebastian Schürmann (Institut für Medizinische Biotechnologie, Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg) wurde in der FG Waldner ein Multiphotonen-Endomikroskopiesystem etabliert. Dieses ermöglicht die In-vivo-Überwachung der Dynamik von Immunzellen in präklinischen Modellen von Schleimhautentzündungen und Krebsentwicklung.

Mehrzellige Epithelmonoschicht zur Untersuchung von Zell-Zell-Interaktionen ex-vivo

Die Darmbarriere spielt eine wichtige Rolle bei der Regulierung der Interaktionen zwischen dem Immunsystem und luminalen Faktoren, darunter Mikrobiota und Pathogene. Eine Störung der Epithelbarriere ist häufig mit einer Überreaktion des Immunsystems verbunden, was zu Entzündungen und einer erhöhten Darmpermeabilität führt. Um die Mechanismen der Epithelbarrierefunktion und ihre Rolle bei Immuninteraktionen zu untersuchen, wurde ein komplexes ex-vivo-Epithelmonoschichtsystem entwickelt. Dieses Modell ahmt die Struktur und Funktion der Darmbarriere genau nach und ermöglicht kontrollierte Untersuchungen der Epithelintegrität, Permeabilität und der dynamischen Interaktionen zwischen Epithelzellen und Immunzellen als Reaktion auf verschiedene Reize wie bakterielle Infektionen.