Durchflusszytometer
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Das angeborene Immunsystem spielt eine zentrale Rolle bei der Abwehr von Mikroorganismen und bei Entzündungsprozessen. Fokus unserer Forschungsprojekte ist die Identifizierung neuer pathophysiologischer Mechanismen hereditärer Erkrankungen, die mit Störungen des angeborenen Immunsystems einhergehen. Das phänotypische Spektrum der untersuchten Krankheitsbilder umfasst autoimmunologische und autoinflammatorische Erkrankungen, die mit genetischen Veränderungen assoziiert sind. Diesen Erkrankungen ist gemeinsam, dass die assoziierten genetischen Veränderungen auf bisher unbekannte Mechanismen innerhalb des angeborenen Immunsystems hinweisen. In acht Teilprojekten der Klinischen Forschergruppe 249 (Sprecher: Prof. Dr. Manfred Gahr und Prof. Dr. Angela Rösen-Wolff; Leiterin: PD Dr. Min Ae Lee-Kirsch) werden - ausgehend von genetisch definierten autoinflammatorischen und autoimmunologischen Erkrankungen - die Auswirkungen von Mutationen in verschiedenen Genen auf molekularer und zellulärer Ebene sowie im Tiermodell und am Patienten analysiert und mit klinischen Daten korreliert. Die erwarteten Ergebnisse sollen neue grundlegende Einblicke in die molekulare Pathogenese von Defekten des angeborenen Immunsystems ermöglichen und langfristig in klinisch anwendbare Konzepte umgesetzt werden. Die Arbeitsgruppe um Herrn PD Dr. Sebastian Brenner untersucht die Migration hämatopoetischer Stammzellen, die Interaktion der Blutstammzellen mit den die Stammzellnische bildenden Zellen sowie die immunmodulierende Rolle der dendritischen Zellen. In Kooperationsprojekten werden Patienten-spezifische iPS Zellen generiert sowie nach Mechanismen gesucht, welche die Wachstumseigenschaften leukämischer Zellen beeinflussen. Für die Projekte wurden und werden intrazelluläre und/oder oberflächliche Zellmarker via Durchflusszytometrie analysiert sowie funktionelle Test mittels LSRII durchgeführt. Die Zielsetzung der Forschungsvorhaben der Arbeitsgruppe von Frau Prof. Angela Hübner ist die Aufklärung der zellulären Pathomechanismen, die zum Triple-A-Syndrom führen. Das Triple-A-Syndrom ist eine autosomal rezessiv vererbte Erkrankung, die auf Mutationen in einem Kernporenprotein beruht. Mit den in der Arbeitsgruppe über Jahre rekrutierten Patienten-Fibroblasten-Zelllinien besteht die einmalige Möglichkeit, bei dieser seltenen Erkrankung Untersuchungen an humanen Zellen durchzuführen. Dabei soll insbesondere die Frage nach dem Zusammenhang zwischen den vielfältigen Symptomen der Erkrankung und dem Funktionsverlust des Nukleoporins ALADIN beantwortet werden. Im Rahmen dieser Fragestellung wurden durchflusszytometrische Analysen an den Patientenfibroblastenzellen durchgeführt. Es konnte eine erhöhte Sensitivität der Zellen gegenüber oxidativem Stress detektiert werden. Weitere Untersuchungen sind im Rahmen der Klinischen Forschergruppe 252 (Teilprojekt 6) geplant. Mit der Aufklärung der Pathogenese dieser Erkrankung sind potentiell neue Einblicke in Mechanismen der adrenalen Dysregulation und Neurodegeneration zu erwarten. Im Rahmen des SFB/TR79 wird erforscht, inwieweit das in situ Tissue Engineering (TE) für die Therapie von Knochendefekten Vorteile bietet. Um das Problem der fehlenden internen Besiedelung von dreidimensionalen Knochenersatzwerkstoffen zu beheben, werden mesenchymale Stammzellen (MSC) mit Hilfe von mRNA Transfektion so modifiziert, dass sie Rezeptoren für chemotaktisch wirksame Stoffe überexperimieren. Auf diese Weise gelingt es, MSCs in tiefe interne Bereiche von 3D Gerüsten zu leiten. Diese Resultate bildeten die Grundlage für weitere Arbeiten, die eine beschleunigte Defektheilung und Vaskularisierung ermöglichen sollen.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
- Notch signaling enhances osteogenic differentiation while inhibiting adipogenesis in primary human bone marrow stromal cells. Exp Hematol 37:867-875 (2009)
Ugarte F, Ryser M, Thieme S, Fierro FA, Navratiel K, Bornhäuser M, Brenner S
- Stromal derived factor-1α directed chemoattraction of transiently CXCR4 overexpressing bone marrow stromal cells into functionalized three-dimensional biomimetic scaffolds. Tissue Eng Part C 15 : 687-696 (2009)
Thieme S, Ryser M, Gentsch M, Brenner S, Stiehler M, Rölfing J, Gelinsky M, Rösen-Wolff A
- Alu-repeat-induced deletions within the NCF2 gene causing p67-phox-deficient chronic granulomatous disease (CGD). Hum Mutat 31(2):151-158 (2010)
Gentsch M, Kaczmarczyk A, van Leeuwen K, de Boer M, Kaus-Drobek M, Dagher MC, Kaiser P, Arkwright PD, Gahr M, Rösen-Wolff A, Bochtler M, Secord E, Britto-Williams P, Saifi GM, Maddalena A, Dbaibo G, Bustamante J, Casanova JL, Roos D, Roesler
- CXCR4 inhibition on FLT3-ITD positive human AML blasts. Exp Hematol 38:180-190 (2010)
Jacobi A, Thieme S, Lehmann R, Ugarte F, Malech HL, Koch S, Thiede C, Müller K, Bornhäuser M, Ryser M, Brenner S
- Hematologically important mutations: X-linked chronic granulomatous disease (third update). Blood Cells Mol Dis 45:246-65. Epub 2010 Aug 21 (2010)
Roos D, Kuhns DB, Maddalena A, Roesler J, Lopez JA, Ariga T, Avcin T, de Boer M, Bustamante J, Condino-Neto A, Di Matteo G, He J, Hill HR, Holland SM, Kannengiesser C, Köker MY, Kondratenko I, van Leeuwen K, Malech HL, Marodi L, Nunoi H, Stasia MJ, Ventura AM, Witwer CT, Wolach B, Gallin JI
- Intracellular ROS level is increased in fibroblasts of triple A syndrome patients. J Mol Med 88:1233-1242 (2010)
Kind B, Koehler K, Krumbholz M, Landgraf D, Huebner A
- Therapeutic strategy in p47-phox deficient chronic granulomatous disease presenting as inflammatory bowel disease. J Allergy Clin Immunol 125:943-946.e1 (2010)
Freudenberg F, Wintergerst U, Roesen-Wolff A, Albert MH, Prell C, Strahm B, Koletzko S, Ehl S, Roos D, Tommasini A, Ventura A, Belohradsky BH, Seger R, Roesler J, Güngör T
- Canakinumab (ACZ885, a fully human IgG1 anti-IL-1β mAb) induces sustained remission in pediatric patients with cryopyrin-associated periodic syndrome (CAPS). Arthritis Res Ther 28;13(1):R34 (2011)
Kuemmerle-Deschner JB, Ramos E, Blank N, Roesler J, Felix SD, Jung T, Stricker K, Chakraborty A, Tannenbaum S, Wright AM, Rordorf C
- “Mutation negative" Familial Cold Autoinflammatory Syndrome (FCAS) in an 8-year-old boy - Clinical course and functional studies. Rheumatol International (Clinical and Experimental Investigations) July 2011 (ehead of print)
Hedrich CM, Bruck N, Paul D, Hahn G, Gahr M, Rösen-Wolff A.
