Intravitalmikroskopie des Primings von T-Zellen im Darm-assoziierten lymphatischen Gewebe (GALT)

• Antragsteller: Privatdozent Dr. Naoto Kawakami
• Fachliche Zuordnung: Molekulare und zelluläre Neurologie und Neuropathologie
• Förderung: Förderung von 2013 bis 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 246754395

Die Infiltration von Immunzellen in das Zentrale Nervensystem (ZNS) ist charakteristisch für die weit verbreitete Autoimmunkrankheit Multiple Sklerose (MS). Im Zuge vorangegangener Projekte konnte ich mithilfe der Intravitalmikroskopie zeigen, dass die Infiltration und Aktivierung von autoreaktiven CD4-positiven T-Zellen in das ZNS entscheidend für den Ausbruch von Entzündungen des letzteren sind. Dennoch ist es weitgehend unbekannt, warum enzephalitogene T-Zellen beginnen, in das ZNS einzuwandern. Trotz ihrer Existenz im gesunden Immun-Repertoire brauchen sie einen Auslöser, um in das ZNS einzudringen und so lokale entzündliche Läsionen zu verursachen. Aufgrund der Entdeckung, dass Darmmikroben im Tiermodell für Multiple Sklerose die experimentelle autoimmune Enzephalomyelitis (EAE) auslösen können, stelle ich die Hypothese auf, dass die enzephalitogenen T-Zellen im Darm für die Einwanderung in das ZNS vorbereitet werden. Um diese Hypothese direkt zu verifizieren, habe ich eine intravitalmikroskopische Technik entwickelt, die mithilfe der Zwei-Photonen-Mikroskopie eine Veranschaulichung der T-Zell-Stimulation im Darm-assoziierten lymphatischen Gewebe (GALT) ermöglicht. Dazu werde ich zwei bereits entwickelte Aktivierungssensoren in enzephalitogenen T-Zellen exprimieren: Während das Calcium-sensitive Protein Twitch Veränderungen der intrazellulären Calcium-Konzentration und dadurch Intensitätsabstufungen in der T-Zell-Stimulation detektiert, zeigt die nukleäre Translokation des NFAT-GFP-Fusionsproteins die Antigen-abhängige Aktivierung der T-Zelle, die nur bei gesättigter Calcium-Signalgebung stattfindet. Um die Folgen des Primings von T-Zellen im GALT zu untersuchen, sollen die auswandernden Zellen aus den efferenten Lymphgefäßen gewonnen und ihr Phänotyp mithilfe des Next Generation Sequencing (NGS) bestimmt werden. Basierend auf der Analyse des molekularen Profils der GALT-auswandernden Zellen werde ich "enzephalitogene Weichen" definieren, die mögliche Angriffspunkte für Therapien, die eine nachfolgende Entzündung des ZNS verhindern sollen, darstellen können.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen