7. Thema: Immunregulatorische Mechanismen in Autoimmunerkrankungen

Betreuerin:
Theresa Schaller, AG Waisman

Vorstellung AG Waisman:
Die Arbeitsgruppe Waisman arbeitet in den Bereichen der Immunologie und Autoimmunerkrankungen. In Autoimmunerkrankungen greift das Immunsystem Bestandteile des eigenen Körpers an, da es sie nicht als „körpereigen“ erkennt. Ein Schwerpunkt in unserem Labor ist die Aufklärung des Mechanismus der Auslösung und Entstehung von Multipler Sklerose – einer Autoimmunerkrankung des Gehirns. Ein weiterer Forschungsfokus ist die Immunologie der Haut. Dort äußert sich Autoimmunität in Form von Psoriasis (Schuppenflechte). In diesem chronischen Krankheitsbild wurde das Zytokin Interleukin 17A (IL-17A) als Hauptvermittler identifiziert. Zusätzlich wird die Immunologie von Leishmania untersucht - eine Hautkrankheit, welche durch eine Infektion mit dem Parasiten L. major ausgelöst wird. Der Parasit infiziert sogenannte dendritische Zellen (DC), wodurch er die Induktion von pathogenen versus schützenden T-Zellen bestimmt.

Projektbeschreibung:
In der Molekularen Medizin werden genetisch veränderte Mauslinien zur Untersuchung von Krankheiten genutzt. Zur Untersuchung der Multiplen Sklerose wird das „Experimental Autoimmune Encephalomyelitis“ (EAE) Mausmodell verwendet, in dem eine ähnliche Autoimmunreaktion wie in der menschlichen Multiplen Sklerose ausgelöst wird.
Für die Erforschung von Psoriasis, auch bekannt als Schuppenflechte, wird ein Mausmodell genutzt, in denen eine Überproduktion des Zytokins IL-17A in Hautzellen zur Entwicklung der Krankheit führt. Die Behandlung der Haut mit dem Immunmodulator Imiquimod führt ebenfalls zur Entwicklung einer Psoriasis und dient als weitere Möglichkeit zur Untersuchung der Schuppenflechte.
In der Leishmaniose, einer tropischen Infektionskrankheit, die durch Leishmanien ausgelöst wird, sind sogenannte regulatorische T-Zellen für das Fortbestehen des Parasiten im infizierten Wirt verantwortlich. Diese führen zur Verschlechterung und zum Fortbestand der Infektionskrankheit. Das Zytokin IL-17A, welches von sogenannten CD4+ T-Helfer-Zellen (Th17) und γδ T-Zellen produziert wird, ist auch hier für die Krankheitsanfälligkeit verantwortlich. Zur Erforschung der Leishmaniose werden mit Leishmanien infizierte Mäuse verwendet, in denen gleichzeitig die Entwicklung von bestimmten T-Zellen verfolgt werden kann.
Zur Untersuchung möglicher wichtiger Faktoren in Krankheiten werden diese oft im Mausmodell genetisch entfernt. Der Krankheitsverlauf der Mäuse wird beobachtet und am Versuchsende werden die lymphoiden Organe mittels Durchflusszytometrie analysiert.

Ziele des Projekts:
Im Rahmen der SommerUni werden aus Maus-Gewebeproben DNA isoliert und mittels PCR Analyse der genetische Status der Mäuse ermittelt. Gefrorene Gewebeproben werden geschnitten, mit spezifischen Antikörpern gefärbt und unter dem Mikroskop analysiert. Aus Gewebeproben wird auch RNA isoliert und mit dieser kann mittels quantitativer PCR die Genexpression bestimmt werden. So können Unterschiede zwischen experimentellen Gruppen und Kontrollgruppen festgestellt werden.

Methoden/eventuelle Geräte:

  • Histologie und Mikroskopie
  • PCRs zur Genotypisierung und Agarose Gele
  • Zellkultur und Stimulation von Immunzellen
  • Proteinanalyse via ELISA und Western Blot
  • Genexpressionsanalyse mittels quantitativer PCR
  • Analyse von Immunzellen mittels Durchflusszytometrie
  • Datenbanksuche und statistische Auswertung