Microbiota-induced morphogenetic adaption of the small intestinal architecture

• Applicant: Professor Dr. Christoph Ralf Reinhardt
• Subject Area: Gastroenterology ; Parasitology and Biology of Tropical Infectious Disease Pathogens
• Term: from 2014 to 2021
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 259005283

• Final Report Year: 2020

Final Report Abstract

In diesem Projekt konnte mit genetischen Mausmodellen (epithelialen Tolllike Rezeptor-defizeinten Mauslinien) in Kombination mit der etablierten Gnotobiotik (keimfreie Mäuse, Altered Schaedler Flora-kolonisierte Mäuse) erstmals die über epitheliale Toll-like Rezeptoren vermittelte funktionelle Regulation des für die intestinale Epithelzellhomeostase wichtigen Hedgehog-Signalweges kausal nachgewiesen werden. Unsere Ergebnisse stellen eine zentrale Verbindung zwischen den durch kommensale Darmbakterien hervorgerufene Entzündungsprozessen in der Darmmukosa und der verstärkten Expansion von Epithelzellen im Darmtrakt her. Diese Mikrobiom-abhängige Signalkaskade könnte insbesondere für die sporadische Entstehung von kolorektalen Karzinomen von herausragender Bedeutung sein.

Publications

• (2018) Gut microbiota - architects of small intestinal capillaries. Front Biosci (Landmark Ed) 23:752-766
  Khandagale A, Reinhardt C
  (See online at https://doi.org/10.2741/4614)
• Coagulation factor 9- deficient mice are protected against dextran sulfate sodium-induced colitis. Biol Open 2018;7(7):bio034140
  Khandagale A, Kittner JM, Mann A, Ascher S, Kollar B, Reinhardt C
  (See online at https://doi.org/10.1242/bio.034140)
• Nanomaterial-microbe cross-talk: physicochemical principles and (patho)biological consequences. Chem Soc Rev 2018;47(14):5312-5337
  Westmeier D, Hahlbrock A, Reinhardt C, Frohlich-Nowoisky J, Wessler S, Vallet C, Pöschl U, Knauer SK, Stauber RH
  (See online at https://doi.org/10.1039/c6cs00691d)
• Antibiotic treatment protocols and germ-free mouse models in vascular research. Front Immunol. 2019; 10:2174
  Bayer F, Ascher S, Pontarollo G, Reinhardt C
  (See online at https://doi.org/10.3389/fimmu.2019.02174)
• The microbiota promotes atherothrombosis in late atherosclerotic Ldlr-deficinet mice. mBio. 2019;10(5):e02298-19
  Kiouptsi K, Jäckel S, Pontarollo G, Grill A, Kuijpers MJE, Weber C, Sommer F, Nagy M, Neideck C, Jansen Y, Ascher S, Formes H, Karwot C, Bayer F, Subramaniam S, Molitor M, Wenzel P, Rosenstiel P, Todorov H, Gerber S, Walter U, Jurk K, Heemskerk JWM, van der Vorst EPC, Döring Y, Reinhardt C
  (See online at https://doi.org/10.1128/mBio.02298-19)
• alpha- Linolenic Acid-Rich Diet Influences Microbiota Composition and Villus Morphology of the Mouse Small Intestine. Nutrients 2020;12(3):732
  Todorov H, Kollar B, Bayer F, Brandao I, Mann A, Mohr J, Pontarollo G, Formes H, Stauber R, Kittner JM, Endres K, Watzer B, Nockher WA, Sommer F, Gerber S, Reinhardt C
  (See online at https://doi.org/10.3390/nu12030732)
• Co-option of Neutrophil Fates by Tissue Environments. Cell 2020
  Ballesteros I, Rubio-Ponce A, Genua M, Lusito E, Kwok I, Fernandez-Calvo G, Khoyratty TE, van Grinsven E, Gonzalez-Hernandez S, Nicolas-Avila JA, Vicanolo T, Maccataio A, Benguria A, Li JL, Adrover JM, Aroca-Crevillen A, Quintana JA, Martin-Salamanca S, Mayo F, Ascher S, Barbiera G, Soehnlein O, Gunzer M, Ginhoux F, Sanchez-Cabo F, Nistal-Villan E, Schulz C, Dopazo A, Reinhardt C, Udalova IA, Ng LG, Ostuni R, Hidalgo A
  (See online at https://doi.org/10.1016/j.cell.2020.10.003)
• Protease-activated receptor signaling in intestinal permeability regulation. FEBS J. 2020;287(4):645-658
  Pontarollo G, Mann A, Brandão I, Malinarich F, Schöpf M, Reinhardt C
  (See online at https://doi.org/10.1111/febs.15055)