Analyse von osteo-immunologischen Interaktionen im Verlauf der Frakturheilung mit Hilfe von longitudinalem Intravital-Imaging

Der Prozess der Knochenheilung wird mit einer Phase der Entzündung eingeleitet, die durch Einwanderung von Immunzellen in das verletzte Gewebe gekennzeichnet ist. Daran schließt sich die Regenerationsphase an. Beide Phasen sind mit dynamischen Prozessen auf zellulärer und subzellulärer Ebene verbunden, zum Beispiel Migration von Immunzellen und Interaktionen zwischen Immun- und Stromazellen. Intravitalmikroskopie stellt die Methode der Wahl dar, solche Prozesse zu untersuchen. Allerdings konnte man die zeitlichen und räumlichen Zusammenhänge bei der Knochenheilung mit dieser Methode bislang nicht über längere Zeiträume verfolgen. Um diese Einschränkung zu überwinden, haben wir in der ersten Förderperiode ein Mikroendoskop (LIMB) entwickelt, das uns erlaubt, osteoimmunologische Interaktionen durch wiederholte Mikroskopie des gleichen Gewebeareals im Verlauf der Knochenheilung in vivo zu analysieren. In der zweiten Förderperiode planen wir LIMB zu nutzen, um den Einfluß des Alterns auf die Dynamik von Stroma- bzw. Immunzellen anhand verschiedener Mausmodelle der Frakturheilung zu untersuchen. Mit Mausstämmen, die konditionale Gendeletionen tragen, wird der Einfluß von verschiedenen Immunzell-vermittelten Signalen untersucht. Die Differenzierung von Immun- und Stromazellen wird mittels in vivo Fluoreszenzlebensdauer-Mikroendoskopie anhand des Zellmetabolismus analysiert. Da die Angiogenese zeitlich und räumlich eng mit der Knochenbildung zusammenhängt, planen wir, diese mittels LIMB in verschiedenen Altersgruppen in der Knochenheilung zu untersuchen.

DFG-Verfahren Forschungsgruppen

Teilprojekt zu FOR 2165:  Regeneration im Alter: Die Knochenheilung als Modelsystem zur Charakterisierung der Regeneration unter erschwerten Bedingungen