AG Schulz/Weinberger

Zellen des angeborenen Immunsystems haben eine wichtige Bedeutung in Organen und Geweben des Körpers. Sie regulieren Organfunktionen und Homöostase, und sie tragen zur Geweberegeneration bei. Immunzellen sind jedoch auch entscheidend an entzündlichen Prozessen beteiligt, die den Gewebeumbau negativ beeinflussen und den Infarktschaden oder andere fibrotische Veränderungen fördern. Meine Arbeitsgruppe arbeitet umfassend an der Fragestellung, wie die Immunantwort myeloider Zellen moduliert werden muss, um entzündungsfördernde Prozesse zu begrenzen und Gewebeumbau und -regeneration positiv zu beeinflussen. Die zugrunde liegenden molekularen und pathophysiologischen Zusammenhänge sind bislang nur unzureichend verstanden.

Die Funktion der Immunzellen wird auf verschiedenen molekularen (z.B. Transkription, posttranskriptionelle Mechanismen) und zellulären (z.B. Immunorezeptoren) Ebenen reguliert. Diese Prozesse sind nur unzureichend Verstanden. Insbesondere ist unklar, welche Effekte regulatorische Moleküle auf die Funktion innater Immunzellen in kardiovaskulären Geweben haben und welche Wirkungen ihre Modulation auf Infarktgrösse und entzündliche Umbauprozesse hat. Neben der molekularen Regulation von Immunzellen durch lokale und systemische Signale spielt nach neuerem Kenntnisstand auch die entwicklungsgeschichtliche Herkunft der Immunzellen eine Rolle. So konnten wir und andere Arbeitsgruppen zeigen, dass Gewebemakrophagen zu wesentlichen Anteilen aus der frühembryonalen Entwicklung abstammen und dann in kardiovaskulären und anderen Geweben persistieren und sich unabhängig von hämatopoietischen Stammzellen erneuern. Diese Makrophagen haben ein unterschiedliches genetisches Programm zu Makrophagen, die aus dem Knochenmark abstammen. Daher führen wir differenzierte Untersuchungen mittels „lineage tracing“ und „fate mapping“-Analysen durch, die ergänzt durch bioinformatische Analysen die molekularen Regulation von Immunzellen in kardiovaskulären Geweben umfassend adressieren und letzlich zu neuen therapeutischen Strategien in entzündlichen Erkrankungen des Herz- und Kreislaufsystems führen.

Methoden:

• Detaillierte Immunphänotypisierung in Mensch und Tier
• Funktionelle Analyse myeloider Immunzellen, hämatopoietischer Vorläuferzellen und Thrombozyten
• Translationale Krankheitsmodelle mit kardiovaskulärem Fokus in der Maus: Myokardinfarkt, Herzinsuffizienz, arterielle Hypertonie, Atherosklerose
• Zeitlich- und örtlich kontrollierte Markierung (fate mapping, lineage tracing) und Depletion (lineage depletion) myeloider Immunzellen
• Intravitale Mikroskopie entzündlicher Prozesse sowie der Immunzellentwicklung und -migration im Mausmodell
• Analysen des Immunmetabolismus