Die Rolle von extrazellulären Vesikeln aus dem RPE in der Augenentwicklung und ihre Regulation durch die primären Zilien

• Antragstellerin: Professorin Helen May-Simera, Ph.D.
• Fachliche Zuordnung: Zellbiologie ; Entwicklungsbiologie
• Förderung: Förderung seit 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 547810895

Der Transfer von extrazellulären Vesikeln (EVs) wurde kürzlich als wichtiger Mechanismus für die interzelluläre Kommunikation identifiziert. Studien haben gezeigt, dass primäre Zilien, evolutionär konservierte Signalorganellen, für die Koordinierung der Freisetzung von kleinen EVs (smEVs) wichtig sind. Die aktuelle Herausforderung besteht darin, den Inhalt und die funktionelle Bedeutung von smEVs während der Entwicklung bestimmter Organe und bei Krankheiten zu bestimmen. Wir untersuchen diese Themen im retinalen Pigmentepithel (RPE) des Auges, einer Monolage spezialisierter, polarisierter Epithelien, die für das Sehen unerlässlich sind. Unsere vorläufigen Daten charakterisieren kleine EVs, die von aus Stammzellen generiertem menschlichem RPE (hES-RPE) abgesondert werden. Wir zeigen auch, dass die primären Zilien eine wichtige Rolle bei der Sekretion von smEV spielen, das die WNT-Signalübertragung in der Niere moduliert. Da die ziliäre Regulierung der WNT-Signalübertragung für die RPE-Differenzierung von wesentlicher Bedeutung ist, lassen diese Ergebnisse die Hypothese zu, dass smEVs eine wichtige Rolle bei der Signalübertragung zwischen dem RPE und den umgebenden Geweben spielen und dass primäre Zilien zu ihrer Freisetzung beitragen. Ziel dieser Studie ist es, die Rolle der smEVs bei der Kommunikation zwischen RPE und Retina/Choroidea während der Entwicklung zu bestimmen, wobei ein besonderer Schwerpunkt auf der Rolle der ziliären smEVs liegt. Zu diesem Zweck werden wir die folgenden spezifischen Ziele verfolgen: - Ziel 1 - Charakterisierung und funktionelle Bewertung von smEVs, die aus dem RPE von Säugetieren freigesetzt werden. - Ziel 2 - Identifizierung der Rolle der Zilien bei der Regulierung von smEVs aus dem RPE. - Ziel 3 - Funktionelle Studien in vivo zur Rolle von smEVs und primären Zilien bei der Entwicklung und Erhaltung des RPE. Unsere kollaborative Forschungsstrategie basiert auf einem integrativen Ansatz, der modernste ex vivo und in vivo Technologien umfasst. Unser synergetischer Forschungsplan umfasst die umfassende Charakterisierung und funktionelle Bewertung von kleinen EVs, die aus Ratten- (RPE-J) und menschlichen RPE-Stammzellen (hES-RPE) freigesetzt werden, sowie bildgebende, proteomische und transkriptomische Ansätze und funktionelle Studien zur Rolle der Zilien in der smEV-Biogenese des RPE. Darüber hinaus werden wir funktionelle Studien in vivo an Mäusen mit Hilfe konditionaler Mutagenese durchführen, gefolgt von umfassenden phänotypischen Analysen. Unsere gemeinsame Studie wird neue Erkenntnisse über die Rolle gewebespezifischer smEVs, die Rolle von Zilien bei ihrer Biogenese und den Beitrag von smEVs zur Augenentwicklung und zur Funktion der erwachsenen Netzhaut liefern. Die Erkenntnisse, die wir über die intrazelluläre Signalübertragung zwischen dem RPE und den umgebenden Geweben gewinnen werden, sind nicht nur für die Erforschung des Sehens wichtig, sondern können auch auf andere Epithelgewebe übertragen werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Israel
• ausländ. Mitantragstellerin: Professorin Dr. Ruth Ashery-Padan