Stefano Pluchino, Universität Cambridge, Cambridge, Großbritannien

Bestimmung der verschiedenartigen nicht-neuronalen ImmunZELLantwort

Gefördert in: 2021, 2022, 2023


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Problem: Fehlen einer effektiven Behandlung der Wiederherstellung
Ansatzpunkt: Bestimmung der Rolle von Mikroglia und Makrophagen
Zielsetzung: Erkenntnisgewinn über den negativen Einfluss der Entzündung auf den Krankheitsverlauf

Eine traumatische Querschnittsverletzung führt zu einer schweren Erkrankung des Zentralnervensystems. Diese ist in ihrem Ablauf noch nicht vollständig verstanden. Daher mangelt es auch an effektiven Therapieansätzen zur Wiederherstellung.
Im Gegensatz zu Verletzungen, die nicht das Zentralnervensystem betreffen, heilen Wunden am Rückenmark nicht komplett aus. Das Ergebnis ist eine chronische Wunde, die von einer andauernden Entzündung unterhalten wird. Die Entzündung wird sowohl durch die im Zentralnervensystem ansässige Mikroglia als auch durch in das Zentralnervensystem eingewanderte Makrophagen befeuert. Welche Rolle allerdings diese beiden Zelltypen genau nach einer Rückenmarksverletzung spielen, ist bisher unklar. Denn die ins Zentralnervensystem eingewanderten Makrophagen nehmen die gleiche Gestalt und das gleiche Transkriptionsprofil wie die Mikroglia an. Daher ist es schwierig diese beiden Zellpopulationen zu unterscheiden.
Die Wissenschaftler planen, Mikroglia und Makrophagen in einem innovativen experimentellen Modell zu unterscheiden, in dem sie die Zellen mit Fluoreszenzmarkern versehen. Dabei nutzen sie die unterschiedliche Lebensspanne dieser beiden Zelltypen.
Des Weiteren möchten die Wissenschaftler in ihrem experimentellen Rückenmarksmodell die Änderungen in der Genexpression von Makrophagen und Mikroglia im zeitlichen Verlauf darstellen.
Dies soll  in einer noch nie dagewesenen Auflösung bewerkstelligt werden, indem modernste Technik, das single-cell RNA sequencing (scRNAseq), eingesetzt wird. Die erhobenen Daten aus dem sogenannten CELL_seq sollen das bisherige Wissen über reaktive Mikroglia und Makrophagen nach einer Rückenmarksverletzung erweitern und ausbauen. Zudem möchten die Neurowissenschaftler die erworbenen Erkenntnisse über eine interaktive Website öffentlich zugänglich machen. Dies soll helfen, das Rätsel zu lösen, wie Entzündung das Krankheitsgeschehen anheizt. Es soll auch eine Ressource darstellen, um therapeutische Ansätze in der Zukunft zu optimieren.