Um bei entzündlichen Erkrankungen an den Infektionsherd zu gelangen, müssen die Leukozyten (rot) die Blutbahn verlassen, indem sie die Blutgefäßwand, bestehend aus einer inneren Endothelzellschicht (grüne Zell-Zell-Kontakte) und einer äußeren Basalmembran (BM) (lila), durchwandern.
© Dietmar Vestweber

B.2: Kontrolle der vaskulären Permeabilität und der Einwanderung von Leukozyten in Gewebe

Beteiligte: Dietmar Vestweber, Timo Betz, Martin Burger, Cornelia Denz, Johannes Eble, Rupert Hallmann, Hans Oberleithner, Lydia Sorokin, Angela Stevens, Hans-Joachim Schnittler, Jan Vahrenhold, Benedikt Wirth, Alexander Zarbock

Das Endothel und die Basalmembran der Blutgefäßwand bilden eine Barriere, die sowohl den Übertritt löslicher Substanzen des Bluts als auch von Leukozyten in entzündete Gewebe genauestens kontrolliert. Die Anheftung von Leukozyten an die Blutgefäßwand bedarf der Aktivierung von Integrinen und dieser Prozess bietet vielfältige Ansatzpunkte, um in entzündliche Prozesse einzugreifen. Das Verständnis der molekularen Mechanismen der Regulation endothelialer Zellkontakte ist die Voraussetzung dafür, pathologische Prozesse der vaskulären Permeabilitätserhöhung und der Invasion von Leukozyten in Entzündungsherde zu bekämpfen. Die molekulare Zusammensetzung der Basalmembran beeinflusst ebenfalls, wo Leukozyten die Barriere der Gefäßwand überwinden und es wird wichtig sein zu klären, welche Komponenten der Basalmembran hier steuernd eingreifen. Um die Leukozyteneinwanderung in Gewebe direkt studieren zu können werden wir den Prozess durch intravitale Mikroskopie am lebenden Organismus direkt untersuchen und dies durch mathematische Auswertung des digitalen Video-Materials und durch 3D-Rekonstruktion im Detail analysieren. Diese Studien werden durch weitere biophysikalische Techniken und mathematisches Modellierung von Zellmigrationsexperimenten ergänzt. Das Ziel dieses Projektes ist es, die molekularen Mechanismen zu ermitteln, die die Induktion vaskulärer Permeabilität und die Einwanderung von Leukozyten in Gewebe kontrollieren.

Geförderte Projekte

FF-2016-15 – Quantitative analysis of local subcellular cell junction activity by JAIL formation and its impact on endothelial cell migration and barrier function
Projektleitung: Jochen Seebach, Benedikt Wirth
Projektlaufzeit: 07/2016 - 06/2017

FF-2015-01 – Mechanische Anpassung wandernder Zellen im Kontext von Immunantwort und embyonaler Entwicklung
Projektleitung: Timo Betz
Projektlaufzeit: 07/2015 - 06/2017

FF-2014-07 – Intravital microscopy of neutrophil extravasation into the peritoneum
Projektleitung: Konrad Buscher, Jian Song, Benedikt Wirth
Projektlaufzeit: 07/2014 - 06/2016