AG Hegazy "Entzündungsmechanismen"

Der Gastrointestinaltrakt von Säugetieren ist von einer zahlreichen und vielfältigen Bakterienpopulation besiedelt, die mehrere positive Effekte für den Wirt hat. Zum Beispiel ist die Mikrobiota in der Lage, aus unverdaulichen Kohlenhydraten Energie zu gewinnen, beliefert Epithelzellen mit Kohlenstoff, synthetisiert Vitamine und trägt zur Entwicklung und Aufrechterhaltung der epithelialen Barriere sowie des Immunsystems bei. Erst vor Kurzem wurde herausgefunden, dass die kommensale Flora eine wichtige Rolle bei der Immunreaktion spielt. Eine Fehlfunktion der Wechselwirkungen zwischen Wirt und Mikrobiota fördert Entzündungsreaktionen und wird mit zahlreichen Krankheiten, einschließlich chronisch entzündlicher Darmerkrankungen (CED), in Verbindung gebracht. Die Aufklärung dieses komplexen Zusammenspiels ist daher für die Biomedizin von sehr großer Bedeutung.

Mit Hilfe von modernsten Technologien, einem fachübergreifenden Ansatz, einer gut definierten Patientenkohorte und Maus-Colitis-Modellen, möchten wir die Interaktion zwischen Umweltfaktoren und mikrobiellen sowie entzündlichen Prozessen, die zu Fehlfunktionen und Darmgewebsentzündungen führen, aufklären. Dazu nutzen wir eine Kombination aus Kulturmethoden, ex vivo Analysen von Gedächtnis T- Zellen und in vitro Priming von naïven T- Zellen. Es sollen mukosale und periphere CD4⁺ T-Zell-Spezifitäten untersucht werden, die sich gegen die intestinale Mikrobiota im gesunden und entzündetem Zustand richten. Darmresidente T-Zellen werden auf Mehr- und Einzelzellebene mit Hilfe von Transkriptomik, Epigenomik und Metabolomik in ihrer molekularen Signatur entschlüsselt. Deren Bedeutung und Relevanz werden dann in Mausmodellen, menschlichen Gewebeexplantaten und neuartigen 3D-Modellen unter Verwendung von primären humanen Gewebe, getestet. Das Ziel ist es, mit Hilfe dieser Studien, Zytokinsignale und molekulare Wege in Mikrobiota spezifischen CD4⁺ T-Zellen zu identifizieren, die für therapeutische Entwicklungen in CED genutzt werden können.