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Etablierung einer Sauerstoff-abhängigen Methode zur effizienten Differenzierung von Mastzellen aus dem Blut von Mensch und Tier

Methoden:

Knochenmarks-abstammende Mastzellen aus der Maus

 

Projektbeschreibung:

Mastzellen sind wichtige Bestandteile des Immunsystems. Sie sind vor allem für ihre Rolle bei der Entstehung von allergischen Reaktionen bekannt. In den letzten Jahren ist jedoch zunehmend bekannt geworden, dass sie auch bedeutend bei der Abwehr von Infektionen sind. Sie können eine Vielzahl von antimikrobiellen Substanzen generieren und im Kampf gegen parasitäre, virale und auch bakterielle Erreger aktiv werden. Daher werden Mastzellen auch zunehmend als ein vielversprechendes Angriffsziel für therapeutische Anwendungen gegen Infektionskrankheiten diskutiert. Leider ist der Zugang zu Mastzellen zu Forschungszwecken sehr limitiert. Verfügbare permanente Zelllinien zeigen abweichende physiologische Funktionen im Vergleich zu primären Zellen. Primäre Zellen lassen sich leider technisch nur sehr schwer, kostenaufwendig und mit limitierender Ausbeute aus dem Blut oder der Nabelschnur isolieren. Eine gute Quelle, die meistens für Forschungszwecke als Alternative eingesetzt wird, sind Knochenmarks-abstammende primäre Mastzellen aus der Maus. Leider ist auch hier die Ausbeute pro Maus limitiert, so dass für eine effiziente Gewinnung von Mastzellen relativ hohe Tierzahlen nötig sind. Optimierte Protokolle für die Isolierung und Differenzierung von primären Mastzellen sind von Nöten, um die Immunantwort von Mastzellen bei Allergie und Infektion vor allem auch Tier- bzw. humanspezifisch besser charakterisieren zu können.

Im Gegensatz zu den übrigen Leukozyten verlassen Mastzellen das Knochenmark nicht als ausgereifte Zellen, sondern zirkulieren als Vorläuferzellen im Blut. Die Mastzellen werden spezifisch in die entsprechenden Gewebe rekrutiert, wo sie schließlich unter dem Einfluss der lokalen Bedingungen wie z.B. vorhandenen Zytokinen zu Mastzellen differenzieren und ausreifen. Basierend auf eigenen Vorversuchen der Antragstellerin mit Knochenmark-abstammenden murinen Mastzellen wird die Hypothese aufgestellt, dass physiologisch relevante Sauerstoffbedingungen, die je nach Gewebe deutlich unter normoxischen Bedingungen (atmosphärischen Bedingungen von 21% Sauerstoff) liegen, die Differenzierung und somit Ausbeute, sowie funktionellen Eigenschaften von differenzierten Mastzellen aus Vorläuferzellen beeinflussen. In diesem Projekt soll daher der Einfluss von definierten Sauerstoffbedingungen auf die Differenzierung von Mastzellen aus dem Blut vom Mensch und Schwein untersucht werden, mit dem Ziel ein effizientes Differenzierungsprotokoll mit erhöhter Mastzellausbeute aus dem Blut unter definierten Sauerstoffbedingungen zu entwickeln. Außerdem sollen verschiedene Zellkulturzusätze (Zytokine, Seren etc.) auf den Einfluss der Ausbeute untersucht werden. Die primären Zellen sollen hinsichtlich Zellfunktion, Expression zell-typspezifischer Marker, Membranzusammensetzung sowie antimikrobieller Aktivität gegen pathogene Erreger charakterisiert werden.

 

Projektverantwortliche:

Prof. Dr. Maren von Köckritz-Blickwede (mkoeckbl@tiho-hannover.de; 0511-953-8787)

Arbeitsgruppe Infektionsbiochemie, Institut für Physiologische Chemie & Research Center for Emerging Infections and Zoonoses (RIZ), Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover

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