Zwei-Photonen-Laserscanning-Mikroskop
Final Report Abstract
Das bewilligte Zwei-Photonen-Laserscanning-Mikroskop (2PM) wird in einer Reihe verschiedener Projekte eingesetzt und hat bereits jetzt wesentliche Erkenntnisse zum besseren Verständnis immunologischer Prozesse geliefert. Ein Teil dieser Ergebnisse ist bereits veröffentlicht, andere werden im Rahmen von Dissertationen, Habilitationen und weiteren Forschungsprojekten gegenwärtig weiterverfolgt. Wesentliche Erkenntnisse aus ausgewählten Publikationen sind nachfolgend zusammengefasst: Plasmazytoide dendritische Zellen (pDCs) gehören zu den antigen-präsentierenden Zellen des Immunsystems, die für die Initiierung der Immunantwort wichtig sind. In diesem Projekt wurde untersucht, wie pDCs während der Antigenpräsentation mit T-Zellen in Kontakt treten. Mit Hilfe der 2- Photonenmikroskopie konnte beobachtet werden, dass pDCs nicht direkt mit T-Zellen interagieren, sondern es zu Antigenpräsentation durch weitere Zellen des Immunsystems kommt. Mit Hilfe des Mikroskops konnte festgestellt werden, dass pDCs Antigene auf andere Zellen übertragen, die dann die Immunantwort initiieren. Diese Ergebnisse sind unter anderem sehr wichtig für die Interpretation von Ergebnissen, die auf dem adoptiven Zelltransfer basieren. Zellen des angeborenen Immunsystems spielen eine wichtige Rolle bei der Regulierung von Immunantworten. In diesem Projekt wurde untersucht, ob gamma-delta T-Zellen der Maus bei der Immunreaktion im Rahmen von Entzündungen mitwirken. Mit Hilfe der 2-PM war es möglich, die gammadelta T Zellen im Bindegewebe der Achillessehne direkt nachzuweisen und zudem zu zeigen, dass sie nicht motil sind. In dieser Studie konnte präzisiert werden, dass Zellen des angeborenen Immunsystems eine wichtige Rolle im Rahmen der Sehnenentzündung im Mausmodell haben. Im Rahmen der Organtransplantation kann es zu Abstoßungsreaktionen kommen. T-Zellen des Immunsystems spielen hierbei eine entscheidende Rolle. In diesem Projekt wurde mit Hilfe der 2-PM untersucht, wie sich Transplantat-spezifische T-Zellen im transplantierten Herz verhalten. Mit Hilfe des bewilligten 2-PM konnten Zellen über einen sehr langen Zeitraum gefilmt werden, da die hoch-sensitiven Detektoren des neuen Mikroskops gewebeschonende Aufnahmen ermöglichen. Immunzellen können virusinfizierte Zellen erkennen und direkt eliminieren. In diesem Projekt konnte die T- Zell vermittelte Immunantwort gegen infizierte Zellen durch Einsatz der 2-PM im Mausmodell genau beobachtet werden. Mit Hilfe des Mikroskops war es möglich, T-Zell vermittelte Calciumsignale in virusinfizierten Zellen zu identifizieren, die prädiktiv für deren anstehenden Zelltod waren. Diese Signale erlaubten ihrerseits Rückschlüsse darauf wie zytotoxische T-Zellen kooperieren, um infizierte Zellen abzutöten. Die hohe Sensitivität der Detektoren des beantragten Geräts zusammen mit der schnellen Bildaufnahme haben erstmals diese direkten Einblicke in die fundamentalen Mechanismen der Immunantwort ermöglicht.
Publications
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