Programmbereich Asthma und Allergie

Experimentelle Pneumologie

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Ausgewählte Projekte

Atemwegsepithel

Das Epithel der Atemwege dient nicht allein als passive Barriere gegenüber eingeatmeten Pathogenen, Partikeln oder Gasen, es ist vielmehr in der Lage durch Produktion und Ausschüttung u.a. von Zytokinen und Chemokinen die Immunantwort der Lunge aktiv zu beeinflussen. Uns interessiert insbesondere, ob und wie die epitheliale Immunantwort bei Lungen von Asthmatikern verändert ist und welche molekularen Mechanismen hierbei wirksam sind. Ein weiterer Schwerpunkt unserer in-vitro an Air-Liquid-Interface Zellkulturen primärer humaner Bronchialepithelzellen durchgeführten Arbeiten widmet sich der Frage, ob vom Atemwegsepithel sezernierte Produkte als diagnostische Marker für akute Asthma-Exazerbationen eingesetzt werden können. Eine frühzeitige Diagnose ist unerlässlich, um rechtzeitig eine adäquate Präventionstherapie einleiten zu können.

   
 

Scanning electron micrograph of the apical surface of an air-liquid-interface culture of primary human airway epithelial cells. (Micrograph courtesy of Peter König & Harry Manfeldt, University Lübeck)

Scanning electron micrograph of the apical surface of a human bronchiole showing ciliated cells. (Micrograph: H. Fehrenbach)

 

Mastzellen.

Mastzellen sind langlebige hämatopoetische Zellen, die in der Haut und in der Mukosa lokalisiert sind und im Kontakt mit Endothelzellen und Nerven stehen. Sie beeinflussen den Verlauf der allergischen Reaktion maßgebend. Im Rahmen eines Projekts zur gewebespezifischen Regulation der Mastzellfunktion wird untersucht, wie die Mastzelldegranulation in-situ reguliert wird und wie der Verlust gewebespezifischer Faktoren zum Verlust der Toleranz gegenüber Allergenen führt. IgE-abhängige, FceRI-vermittelte und IgE-unabhängige Mrgprb2-vermittelte Degranulation der Mastzellen wird in-vitro, ex-vivo und in-vivo induziert und analysiert. Die regulatorische Funktion der Tetraspaninproteine und deren Interaktionen mit Mrgprb2 und FceRI-Komplex bilden den Fokus dieser Untersuchungen.

Angereicherte Mastzellen aus der Peritoneallavage der Mcpt5-Cre R26R-EYFP Maus, gefärbt mit PhiPhiLux-G2D2. Konfokalmikroskopische Aufnahmen zeigen unterschiedliche Mastzellpopulationen: Mcpt5-Cre-EYFP+ Zellen (gelb, links), Mcpt5 Cre-EYFP- mukosale Mastzellen, gefärbt mit Phi-Phi-Lux G2D2 (rot, Mitte). Beide Mastzellpopulationen sind im DIC-Bild (rechts) zu sehen.

 

Basophile Granulozyten.

Basophile Granulozyten sind primär als entzündungsfördernde Zellen bekannt. Wir prüfen in unseren Arbeiten die Hypothese, basophile Granulozyten könnten im Rahmen des allergischen Asthma bronchiale eine anti-inflammatorische Wirkung besitzen. Ein Fokus liegt zurzeit dabei auf Molekülen parasitärer Würmer und ihrer potentiellen Wirksamkeit bei der Therapie verschiedener Immunerkrankungen. Unser Ziel ist es, neue präventive Strategien gegen allergische Erkrankungen, insbesondere das allergische Asthma bronchiale, zu entwickeln. Dabei konzentrieren wir uns auf potentielle anti-inflammatorische Faktoren aus den Eiern des Pärchenegels Schistosoma mansoni. Wir konnten zeigen, dass IPSE/alpha-1, ein aus den Eiern sezerniertes Glykoprotein, die Freisetzung von Interleukin (IL)-4 und IL-13 aus basophilen Granulozyten induziert. In einer Ko-kultur mit LPS-aktivierten Monozyten führt das IPSE/alpha-1-induzierte IL-4 und IL-13 aus Basophilen zu einer Inhibition der Freisetzung der pro-inflammatorischen Zytokine IL-1β und IL-6 aus Monozyten. Diese Ergebnisse weisen auf eine mögliche anti-inflammatorische Wirkung von Basophilen hin.

 

 

 

Detection of basophils (magenta) by the basophil-specific antibody anti-mMCP-8 and an egg of S. mansoni (green autofluorescence of the egg shell) in a granuloma in S. mansoni-infected mouse liver by immunofluorescence. Nuclei are stained with DAPI (blue).

IPSE/alpha-1-induced IL-4 from basophils inhibits pro-inflammatory cytokine release from LPS-activated monocytes.