Experimentelle Pneumologie

 

Arbeitsgruppenleiter Dr. Sebastian Reuter, MTA Lan Ngoc Tran und Wiss. Mitarbeiter Hendrik Beckert.

Die Forschungsgruppe Experimentelle Pneumologie von Univ.-Prof. Dr. Christian Taube unter der Leitung von Dr. rer. nat. Sebastian Reuter beschäftigt sich mit der Aufklärung von exogenen und endogenen Abläufen die zur Entstehung, Modulation und Exazerbation von chronischen Lungenerkrankungen beitragen. Hierbei stehen aktuell die Analyse der immunregulatorische Wirkung des Wnt Signalweges und des Bakteriums Helicobacter pylori sowie die Phänotypisierung von Patientenkollektiven die unter Asthma bronchiale leiden im Fokus der Forschung.

Wissenschaftlicher Hintergrund

Trotz Weiterentwicklungen der medikamentösen Therapien bleibt Asthma bronchiale ein erhebliches medizinisches und sozioökonomisches Problem. Unverändert ist eine zunehmende Prävalenz der Erkrankung nachzuweisen und es wird bis zum Jahr 2025 ein weiterer Anstieg um 33 % von z. Zt. 300 Millionen auf 400 Millionen Patienten mit Asthma weltweit erwartet. In Deutschland wird davon ausgegangen, dass 10 % der Kinder und 5 % der Erwachsenen an einem Asthma leiden. Lange Zeit wurde angenommen, dass für die Pathogenese der Erkrankung eine fehlgesteuerte Th2 –Antwort verantwortlich ist,  die zu einer Eosinophilie und Entwicklung einer Allergie der Atemwege führt. Heute weiß man, dass Asthma ein heterogenes Syndrom ist, in dem es durch die repetitive Induktion unterschiedlicher Entzündungsreaktionen zu einer Umstrukturierung des Lungengewebes und so zur Ausbildung der drei Hauptcharakteristika der Krankheit kommt: die Atemwegsüberempfindlichkeit (AHR), den entzündlichen Schleimhautveränderungen in den Atemwegen und der Atemwegsobstruktion. Die Ursachen für die Entstehung der Entzündungsreaktionen sind weitestgehend ungeklärt und klassische Therapieformen, die ausschließliche die Symptome behandeln, schlagen unterschiedlich effizient bei Patienten an. In Anbetracht der weiter steigenden Inzidenz sind deshalb neue Therapiestrategien notwendig.

In den letzten Jahren ist es Prof. Taube und Dr. Reuter gelungen, neue Erkenntnisse über die Rolle von Immunzellen, die Interaktion des Mikrobioms mit dem Wirt und die Funktion von Signalwegen im Kontext von Asthma bronchiale zu gewinnen.

Der zentrale Schwerpunkt der Arbeitsgruppe ist es, translationale Ansätze zu etablieren, die es erlauben, klinische und Grundlagenforschung miteinander zu verschmelzen und somit Impulse für die Entwicklung von neuen Therapiestrategien zu gewinnen.

Arbeits- und Interessensgebiete

Forschung vom Labor zum Patienten und zurück

  • Immunologische Grundlagen chronischer Lungenerkrankungen
    • Zusammenspiel der angeborenen und adaptiven Immunität bei der Entstehung einer allergischen Atemwegserkrankung
    • Dendritische Zellen und der Modulation
    • T Zell Subpopulation – Funktion und Regulation
    • Analyse Rolle von endogenen und exogenen Faktoren auf die Entstehung, Exazerbation, Modulation und Behandlung von chronischer Lungengenerkrankung
  • Präklinische Evaluation neuer Therapiestrategien für die Behandlung chronischer Lungenerkrankungen
    • Entwicklung und Einsatz von murinen Modellen zur Analyse der Funktion und Effektivität neuer Behandlungsansätze
    • Humanisierte Mausmodelle zur Untersuchung der Wirksamkeit von neuen humanen oder im Mausmodell entwickelten Therapieansätzen
    • Humane in vitro Kulturansätze zur Analyse der Funktion einzelner humaner Zellpopulationen und deren Interaktion
  • Untersuchungen von Patientenproben und klinischen Parametern
    • Charakterisierung von Patientenkollektiven
    • Validierung des Therapierfolgs
    • Identifikation von noch unbekannten Molekülen die bei der Pathogenese, dem Krankheitsverlauf aber auch in der Therapie eine Rolle spielen

 

Modelle und Methodenspektrum

  • Präklinische Modelle zur Analyse von Prozessen die zur Entstehung, Exazerbation, Modulation und Behandlung von chronischer Lungengenerkrankung beitragen

In vitro Modelle:

    • Dendritische Zellen und deren Modulation
    • DC/ T Zellinteraktion
    • Strukturzellen der Lunge: Epithelzellen/Fibroblasten

In vivo Modelle:

    • Akute, therapeutische und chronische Modelle der Atemwegsentzündung
    • Modelle zur Charakterisierung der Funktion von Immunzellen (z.B. DC/ T Zell/ Mastzelle)
    • Charakterisierung von Prozessen die zur Entstehung von chronischen Lungenerkrankungen beitragen
    •  Humanisierte Mausmodelle zur Untersuchung der Wirksamkeit von neuen humanen oder im Mausmodell entwickelten Therapieansätzen
  • Methodenspektrum
    • Zellkultur
      • Generierung von Dendritischen Zellen (murin/human)
      • T Zellen (murin/human)
      • Mastzellen (murin)
      • Fibroblasten (human)
      • Epithelzellen (human)
      • Air-Liquid-Interface (ALI)
      • Wound-Assay
    • Molekularbiologische Methoden
      • Gen- und Proteinexpressionsanalysen
    • Immunzytometrische Analysen
      • Durchflusszytometrie (human/murin)
      • ELISA
    • Histologie
      • Histologische und Immunhistologische Verfahren
    • Lungenfunktionsanalysen (murin)