Entschlüsselung der Immun Interaktion zwischen humanen iPSC-abgeleiteten enterischen neuralen Zellen und 3D-Darmepithel-Organoiden bei mukosaler Inflammation

• Antragstellerinnen / Antragsteller: Professor Dr. Markus F. Neurath; Professorin Dr. Beate Winner
• Fachliche Zuordnung: Gastroenterologie ; Molekulare und zelluläre Neurologie und Neuropathologie
• Förderung: Förderung seit 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 505539112

Die Darm-Hirn-Achse ist ein bidirektionales Kommunikationssystem, das unter anderem durch das enterische Nervensystem (ENS) verbunden ist. Folglich können entzündliche Darmerkrankungen (CED) mit neuroinflammatorischen Veränderungen assoziiert sein, während bei neurodegenerative Erkrankungen Veränderungen im Darmmilieu beobachtet werden. Das ENS reguliert unterschiedliche Aspekte der gastrointestinalen Homöostase und ist eng mit dem Darmepithel verbunden. Unklar ist, wie diese Interaktion im Darm des Menschen physiologisch und bei CED reguliert wird. Insbesondere fehlt es an humanen präklinischen Modellen, um die Wechselwirkung des ENS mit dem Magen-Darm-Systems (GI) zu untersuchen. Wir untersuchen Immun-Crosstalk zwischen dem ENS und mukosalen Immun- und Epithelzellen. Hierzu verwenden wir von induzierten pluripotenten Stammzellen (iPSC)-abgeleitete enterische neurale Zellen (ENL) in Kombination mit primären mukosalen Immun- und Epithelzellen. Wir werden diese von Patienten mit der Parkinson-Erkrankung und CED untersuchen. Die funktionelle Validierung der identifizierten Signalwege wird unter Verwendung humaner Kultursysteme und humanisierter Mausmodelle in vivo durchgeführt. Die erwarteten Ergebnisse werden die Rolle von ENL bei der Modifikation von Inflammation untersuchen und neue Einblicke in ENS-GI-Crosstalk ermöglichen. Diese humanen Modelle können prädiktiv in der personalisierten Medizin verwendet werden und zur Entwicklung neuartiger therapeutischer Interventionen führen.

• DFG-Verfahren: Klinische Forschungsgruppen
• Teilprojekt zu: KFO 5024: Immun-Checkpoints der Kommunikation zwischen Darm und Gehirn bei entzündlichen und neurodegenerativen Erkrankungen (GB.com)