Der Einfluss von Neutrophil Extracellular Traps auf den Umbau und die Regeneration von Knochen im gesunden und erkrankten Organismus

• Antragsteller: Professor Johannes Keller, Ph.D.
• Subject Area: Orthopädie, Unfallchirurgie, rekonstruktive Chirurgie
• Term: since 2024
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 532492601

Die Interaktion von Knochen- und Immunzellen ist von zentraler Bedeutung für die Aufrechterhaltung der Knochenintegrität und die Steuerung der Regeneration nach Verletzungen. Störungen des Knochenumbaus und der Knochenregeneration sind klinisch hoch relevante Krankheitsbilder, die durch eine gestörte Aktivität der knochenbildenden Osteoblasten und der knochenabbauenden Osteoklasten verursacht werden und häufig mit einer Dysfunktion von Neutrophilen assoziiert sind. Unsere vorläufigen Daten deuten darauf hin, dass 'Neutrophil Extracellular Traps' (NETs), ein evolutionär konservierter Abwehrmechanismus zur Eliminierung von Bakterien, die Knochenbiologie nachhaltig beeinflussen. Wir hypothetisieren, dass neutrophile Granulozyten mikroskopische und makroskopische Knochenverletzungen erkennen und durch die Freisetzung von NETs die Differenzierung und Funktion von Knochenzellen steuern (NETosis). Im Rahmen des Projekts soll geklärt werden, wie NETosis durch freigesetzte Faktoren aus dem Knochen induziert wird und wie NETs-Komponenten die Knochenbildung und -resorption beeinflussen. Physiologische und pathophysiologische Modelle des Knochenumbaus und der Knochenregeneration werden an Mäusen mit gestörter Bildung oder Auflösung von NETs untersucht. Eine in vitro und in vivo Proteom-Analyse der sezernierten NETs-Komponenten wird mit spezifischen Assaysystemen kombiniert, um wichtige Skelettmediatoren zu identifizieren und ihre Funktion weiter zu testen. Zusammenfassend wird dieses Projekt eine neuartige Interaktion zwischen dem angeborenen Immunsystem, dem Knochenumbau und der Knochenheilung mit hoher klinischer Relevanz untersuchen.

• DFG Programme: Sachbeihilfen
• Mitverantwortlich: Dr. Michael Mülleder