Mechanische Belastung und BMP- Stimulation modulieren die extrazelluläre Matrix und deren Einfluss auf Stammzellen: ein altersabhängiger Matrix- Code?

• Antragstellerinnen / Antragsteller: Professorin Dr. Petra Knaus; Professor Dr. Ansgar Petersen
• Fachliche Zuordnung: Orthopädie, Unfallchirurgie, rekonstruktive Chirurgie
• Förderung: Förderung von 2014 bis 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 249509554

Bereits in der frühen Phase der Knochenfrakturheilung wird ein komplexes Netzwerk extrazellulärer Matrix (EZM) gebildet. Es wird angenommen, dass die in der Matrix enthaltenen biochemischen und mechanischen Signale das Zellverhalten und das Zellschicksal beeinflussen. Wir folgen der Hypothese, dass die in der EZM gespeicherten Informationen, durch physikalisch-chemische Stimuli während ihrer Formation moduliert werden. In Konsequenz wird die gespeicherte Information von den Zellen deutlich länger wahrgenommen, als die Stimuli selbst. Um dies zu untersuchen, planen wir EZM in 3D Mikrogewebe-Kultur unter dem Einfluss von mechanischer Dehnung und knochenmorphogenetischen Proteinen (BMPs) zu züchten und zu charakterisieren. Wir planen anschließend, den Einfluss dezellularisierter EZM auf Knochenvorläuferzellen sowie den Einfluss der Alterung auf den Kodierungs- und Leseprozess zu studieren. Hierbei folgen wir der Annahme, dass die EZM eine relevante Rolle als alters-regulierter Speicher mechanischer und biochemischer Signale während der Knochenregeneration spielt.

• DFG-Verfahren: Forschungsgruppen
• Teilprojekt zu: FOR 2165: Regeneration im Alter: Die Knochenheilung als Modelsystem zur Charakterisierung der Regeneration unter erschwerten Bedingungen