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SFB 1450: Darstellung organspezifischer Entzündung durch multiskalige Bildgebung
Fachliche Zuordnung
Medizin
Biologie
Chemie
Biologie
Chemie
Förderung
Förderung seit 2021
Webseite
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Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 431460824
Entzündungen als die angeborene und schnelle Antwort des Immunsystems auf Infektionen, Verletzungen und Autoimmunstimuli zielen primär darauf ab, Gewebeschäden zu begrenzen und die Organfunktion zu erhalten und sind daher überlebenswichtig. Überschießende oder chronische Entzündungen stellen jedoch Risikofaktoren für Folgeerkrankungen dar. Während Entzündungen auslösende Moleküle identifiziert und erforscht wurden, bleibt die Frage nach der organspezifischen Regulation von Entzündungen insbesondere hinsichtlich der Dynamik, Aktivität und Wechselwirkungen von Entzündungszellen in verschiedenen Organen offen. Die funktionelle Spezialisierung von Leukozyten in vivo und deren Bedeutung für Funktion und Wanderungsdynamik im Verlauf einer Entzündung sind unter Berücksichtigung der unterschiedlichen Eigenschaften verschiedener Gefäßbetten noch eingehend zu analysieren. Der SFB inSight vereint Forschende verschiedener Fakultäten, um zelluläre und molekulare Entzündungsmechanismen mittels bildgebender Verfahren im lebenden Organismus zu untersuchen. Dabei werden die räumliche und zeitliche Dynamik der Verteilung von Leukozyten, ihr Übertritt vom Blut ins Gewebe, die Abfolge ihrer Aktivierung am Ort der Entzündung sowie ihr Beitrag zur Gewebeschädigung im Mittelpunkt stehen. Die bildgebende Darstellung des Entzündungsgeschehens infolge steriler oder infektiöser Noxen von der einzelnen Zelle bis zum gesamten Organismus wird einzigartige neue Erkenntnisse erbringen. Wir werden hierzu Immunzellen und Bakterien mittels genetischer und biochemischer Ansätze markieren und neuartige Verfahren für die Darstellung identischer Zielstrukturen mittels verschiedener Bildgebungsmodalitäten entwickeln. Dies erlaubt es, Zellen und molekulare Prozesse sowohl mikroskopisch als auch makroskopisch mit Ganzkörperbildgebung zu verfolgen und dadurch bislang unerreichbare, Zeit- und Raumskalen überspannende Daten zu erheben. Bei der Darstellung und Analyse dieser Datensätze werden mathematische Modelle und der Einsatz künstlicher Intelligenz eine wesentliche Rolle spielen. Das in diesem SFB neu zu entwickelnde Methodenspektrum wird an präklinischen Entzündungsmodellen klinisch relevanter Erkrankungen wie Herzinfarkt, Autoimmunerkrankungen und Sepsis unmittelbar zum Einsatz kommen. Wir zielen darauf ab ein besseres Verständnis zu erlangen, wie die Wechselwirkung zwischen molekularen Signalen und Entzündungszellen den Verlauf einer Entzündung zwischen Heilung und Zerstörung steuert. Langfristig wird unsere skalenübergreifende Bildgebungsstrategie zu neuen diagnostischen Verfahren führen, die therapeutische und prognostische Optionen verbessern werden.
DFG-Verfahren
Sonderforschungsbereiche
Laufende Projekte
- A01 - Zelltyp- und aktivierungsspezifische Markierung von Leukozytenpopulationen in vivo durch bioorthogonale Markierung (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Mootz, Henning D. ; Rentmeister, Andrea )
- A02 - Maßgeschneiderte Koordinationsverbindungen als multimodale Marker für multiskalige Bildgebungsmethoden (Teilprojektleiter Strassert, Cristian Alejandro )
- A03 - S100A8/A9 als Ziel neuer bildgebender Verfahren bei entzündlichen Erkrankungen (Teilprojektleiter Faust, Andreas ; Fritz, Günter )
- A04 - Metabolisches Targeting von Bakterien mit Hilfe komplexer Kohlenhydrate (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Faust, Andreas ; Gilmour, Ryan ; Niemann, Silke )
- A05 - Longitudinale Ganzkörperbildgebung und mathematische Modellierung zur Untersuchung der Dynamik von Immunzellen (Teilprojektleiter Schäfers, Klaus ; Wirth, Benedikt )
- A06 - Verbesserung der intravitalen Mikroskopie von Entzündungsreaktionen durch Bewegungskompensation mittels einer aktiv gesteuerten adaptiven Optik (Teilprojektleiter Huser, Thomas ; Wirth, Benedikt )
- B01 - Quantitative Analyse der endothelialen Permeabilität mit neuartigen skalierbaren BODIPY-Nanostrukturen (Teilprojektleiter Fernandez-Huertas, Gustavo ; Masthoff, Max )
- B02 - Quantitative MRT organspezifischer vaskulärer Permeabilität und Immunzelldynamik durch Kombination mit massenspektrometrischer Bildgebung (Teilprojektleiter Faber, Cornelius ; Karst, Uwe )
- B03 - Regulation von Gefäßpermeabilität und Leukozyten-Auswanderung im Entzündungsprozess: Mechanismen und Heterogenität zwischen verschiedenen Organen (Teilprojektleiter Vestweber, Dietmar )
- B04 - Multiskalige Darstellung und Analyse der Leukozytenwanderung in hypoxischen Entzündungsbereichen in vivo (Teilprojektleiter Kiefer, Friedemann ; Risse, Benjamin )
- B05 - Mechanismen der NET-Bildung während steriler und bakterieller Entzündung (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Block, Helena ; Zarbock, Alexander )
- B06 - Dynamisches PET-MRT zur integrierten Quantifizierung molekularer Immunreaktionen und ihrer vaskulären Konsequenzen (Teilprojektleiter Backhaus, Philipp ; Büther, Florian )
- C01 - Metabolische Prägung von Monozyten während Entzündungen in vivo (Teilprojektleiter Roth, Johannes ; Schäfers, Michael )
- C02 - Organspezifische Phagocytose apoptotischer Zellen bei der Auflösung von Entzündungen (Teilprojektleiterin Alonso Gonzalez, Noelia )
- C03 - Bildgebende Verfahren zur Untersuchung inflammatorischer und regulatorischer Mechanismen bei Arthritis (Teilprojektleiter Hermann, Sven ; Vogl, Ph.D., Thomas )
- C04 - Dynamische Bildgebung und molekulare Mechanismen der Infiltration des entzündeten Peritoneums durch myeloische Zellen (Teilprojektleiterin Sorokin, Lydia )
- C05 - Die Rolle von IL24 in der Entstehung und Rückbildung einer akuten Nierenschädigung (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Hörr, Verena ; Reuter, Stefan )
- C06 - Nanokapsel-basierte funktionale Analyse von myeloiden Zellen und Thrombozyten in Autoimmunkrankheiten (Teilprojektleiterinnen Landfester, Katharina ; Steinbrink, Kerstin )
- C07 - Untersuchung der Immunzelldynamik und der Wirt-Pathogen-Interaktion im Darm-assoziierten lymphatischen Gewebe bei Infektionen mit Yersinia pseudotuberculosis (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Dersch, Petra ; Rossaint, Jan )
- INF - Forschungsdatenmanagement und Infrastrukturen für Visualisierung, Analyse und nachhaltige Softwareentwicklung (Teilprojektleiter Vogl, Raimund )
- MGK - Integriertes Graduiertenkolleg Multiskalige Bildgebung (Teilprojektleiter Kiefer, Friedemann )
- Z01 - Interaktive und rechnergestützte Analyse von großen multiskalen Bildgebungsdaten (Teilprojektleiter Jiang, Xiaoyi ; Linsen, Lars )
- Z02 - Koordination, Administration, Gleichstellungsmaßnahmen und Wissenschaftskommunikation des SFB (Teilprojektleiter Schäfers, Michael )
Antragstellende Institution
Universität Münster
Beteiligte Hochschule
Universität Bielefeld; Universität Hohenheim
Beteiligte Institution
Max-Planck-Institut für Polymerforschung; Max-Planck-Institut für molekulare Biomedizin
Sprecher
Professor Dr. Michael Schäfers