Der Begriff der Intensivstation ist in der Gesellschaft häufig mit unangenehmen Gefühlen und Ängsten verbunden. Befinden sich doch Patienten, die hier versorgt werden, in einem gesundheitlich äußerst kritischen Zustand. Der Frage, wie auf einer Intensivstation gearbeitet wird, um den Gesundheitszustand schwerstkranker Menschen zu stabilisieren und zu verbessern, wird in der Veranstaltung „Intensivstation – Pflege zum Leben“ nachgegangen. Am Beispiel der Intensivstation Innere Medizin (Station M51) wird gezeigt, welch anspruchsvolle und lebenswichtige Aufgaben das multiprofessionelle Team aus Ärzten, Pflegekräften sowie weiteren Berufsgruppen wie Psychologen, Seelsorgern und Physiotherapeuten wahrnimmt. Ein besonderer Fokus der Veranstaltung liegt auf der Rolle der Pflegekräfte. Die Corona-Pandemie hat zuletzt deutlich gemacht, wie kostbar und begrenzt die Versorgung auf einer Intensivstation sein kann.

Die Veranstaltung findet in Kooperation mit der Akademie Domschule Würzburg innerhalb der Reihe „Andersorte“ statt, die einen Einblick in ungewöhnliche, für die Öffentlichkeit kaum zugängliche Orte ermöglicht. Die Teilnehmerinnen und Teilnehmer erwartet ein Impulsvortrag sowie eine Podiumsdiskussion. Mit der Psychologin Dr. Teresa Deffner aus Jena hält eine ausgewiesene Expertin den Einführungsvortrag. Frau Dr. Deffner ist Sprecherin der Sektion „Psychologische Versorgungsstrukturen in der Intensivmedizin“ der DIVI (Deutsche Interdisziplinäre Gesellschaft für Intensiv- und Notfallmedizin). Die Podiumsdiskussion wird durch Ärzte und Pflegekräfte sowie der Leiterin der Beratungsstelle für Beschäftigte des UKW gestaltet, die Fragen aus dem Publikum rund um das Thema Intensivstation beantworten.

Die wichtigsten Informationen auf einen Blick:

Veranstaltung: „Intensivstation – Pflege zum Leben“
Zeit: Donnerstag, 30.06.2022, 18:00-20:00 Uhr
Ort: Universitätsklinikum Würzburg, Zentrum Operative Medizin (ZOM), Hörsaal

Weitere Informationen unter im Flyer zur Veranstaltung und www.domschule-wuerzburg.de
Anmeldung bei der Akademie Domschule Würzburg: 0931 386-43 111 oder info@ domschule-wuerzburg.de
Teilnahmegebühr: 5,00 Euro
Anmeldeschluss: 28.06.2022

Zu Beginn unseres Lebens ist unser Immunsystem besonders formbar. Und das ist wichtig, um ein Gleichgewicht zwischen Toleranz und Abwehr zu etablieren und so die Reifung und Gesundheit zu fördern. Faktoren wie Gene, Zeitpunkt der Geburt, Geburtsmodus, Darmflora des Kindes, Ernährung, Infektionen und Impfungen aber auch soziale Kontakte und Lebensbedingungen im Kindesalter spielen eine große Rolle bei der Entstehung von Gesundheit und Krankheit.

MIAI – Maturation of Immunity Against Influenza

Welche inneren und äußeren Faktoren im ersten Lebensjahr die Reifung des kindlichen Immunsystems gegen Viruserkrankungen der Atemwege beeinträchtigen oder fördern, das erforscht jetzt Prof. Dr. Dorothee Viemann mit ihrem Team am Uniklinikum Würzburg (UKW) in der neuen Studie MIAI (englisch für Maturation of Immunity Against Influenza).

Eltern aus Würzburg und Umgebung sind herzlich eingeladen, mit ihren Neugeborenen an der von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) geförderten Studie teilzunehmen. Mit ihrer Teilnahme können sie zu einem besseren Verständnis beitragen, wie Babys lernen, sich gegen Viren zu verteidigen, die Atemwegserkrankungen auslösen. Dazu werden direkt nach der Entbindung in der Frauenklinik des UKW sowie nach einem, sechs und zwölf Monaten in der MIAI-Studienambulanz in der benachbarten Kinderklinik Daten zum Gesundheitszustand des Kindes erhoben, körperliche Untersuchungen durchgeführt und Bioproben entnommen. „Durch die Auswertung der Daten und Analysen der Bioproben erhoffen wir uns, wissenschaftlich belegte Empfehlungen zu geben und Maßnahmen zu entwickeln, mit denen Eltern die Entwicklung des Immunsystems ihres Kindes frühzeitig fördern und dadurch schwere virale Atemwegserkrankungen verhindern können“, fasst Studienleiterin Dorothee Viemann das Ziel der Studie zusammen.

Datenschatz zur Reifung des Immunsystems

Es ist die erste große Kohortenstudie am Uniklinikum Würzburg der noch recht neuen Abteilung „Translationale Pädiatrie“, die der Kinderklinik und dem Zentrum für Infektionsforschung der Universität Würzburg angehört. Die Leiterin, Professorin Dorothee Viemann, kam im Juli 2021 von der Medizinischen Hochschule Hannover an den Wissenschaftsstandort Würzburg und ist begeistert von der Interdisziplinarität, Dynamik und Translation, also der engen Verbindung von Forschung und Klinik, die sie am Campus vorgefunden hat. Die Kinderärztin mit Zusatzspezialisierungen in Neonatologie, Infektiologie und Labormedizin erforscht mit großer Leidenschaft die Ursachen und Therapiemöglichkeiten der Infektanfälligkeit und immunologischen Schwächen von Neu- und Frühgeborenen.

Eines ihrer großen Ziele ist der Aufbau einer großen fächerübergreifenden Kohorte, in der die gesundheitliche Entwicklung von hunderten Kindern von der Geburt bis über das 16. Lebensjahr hinaus untersucht wird. Zur Erhebung der Daten könnte eine Smartphone-App zum Einsatz kommen, bei der die Eltern die Krankheitszeiten ihrer Kinder eintragen können, welche Antibiotika wann und wie lange verschrieben wurden, wann Allergien auftraten und ähnliches mehr. Die MIAI-Studie ist ein erster wichtiger Schritt zu diesem großen anvisierten Datenschatz.

Weitere Informationen: www.ukw.de/miai  

Zusatzinformation:

Detaillierter Ablauf der MIAI-Studie

„Wir werden entweder vor oder kurz nach der Geburt auf die Eltern zukommen und über die Studie aufklären“, erklärt die Studienbetreuerin Christiane Kretzer. Voraussetzung für die Teilnahme ist neben dem Wohnort in der Stadt oder im Kreis Würzburg die Entbindung an der Frauenklinik am UKW. Auf der Wöchnerinnenstation werden direkt nach der Geburt die ersten Daten erhoben, sofern die Eltern an der Studie teilnehmen möchten.

In den ersten Tagen werden zwei Blutproben gewonnen, einmal aus der Nabelschnur und dann im Rahmen der U2-Vorsorgeuntersuchung, wenn dem Kind ohnehin für das Stoffwechselscreening Blut entnommen wird. Darüber hinaus werden Stuhlproben vom Kind gesichert und, sofern gestillt wird, etwas Muttermilch. Neben einer körperlichen Untersuchung des Babys werden Abstriche in der Nase, im Rachen und auf der Haut durchgeführt.

Die körperliche Untersuchung sowie Rachen- und Hautabstriche erfolgen nochmals im ersten und sechsen Lebensmonat. Zu diesen Terminen werden die Eltern mit dem Kind in die Studienambulanz der Kinderklinik eingeladen. Wenn möglich wird dann nochmals eine Stuhl- und Muttermilchprobe gewonnen. Zum ersten Geburtstag findet schließlich die große Abschlussuntersuchung statt, zu der neben den Abstrichen und Stuhlprobe nochmals Blut entnommen und die Gesundheitsentwicklung und Ernährung des Kindes anhand eines Fragebogens analysiert wird.

Die MIAI-Studie wird von der Universitätskinderklinik in Kooperation mit der Universitätsfrauenklinik durchgeführt. Bei der Weiterverarbeitung und Analyse der Bioproben wird das MIAI-Studienteam aus Würzburg von Kooperationspartnern der Universitäten Bonn und Münster sowie dem Max-Delbrück-Zentrum in Berlin unterstützt.

Angebote an StudienteilnehmerInnen

Welchen Nutzen haben die Eltern von einer Teilnahme abgesehen vom Beitrag zum medizinischen und wissenschaftlichen Fortschritt. Dorothee Viemann: „Neben der individuellen Betreuung durch die eigene Kinderärztin oder den eigenen Kinderarzt erhalten die Eltern durch die Teilnahme an der MIAI-Studie weitere kostenlose Untersuchungen sowie eine zusätzliche Beratung zu verschiedenen Themen wie Stillen und Ernährung. Zudem gibt es einen regelmäßigen Newsletter und Themenabende.“

Am 13. Juni starten das Universitätsklinikum Würzburg und das Staatliche Bauamt Würzburg eine Umfrage zum Thema Mobilität am und zum Klinikum. 

Mit der bis zum 11. Juli geplanten Befragung werden die Themen Mobilitätsbedürfnisse, Mobilitätsverhalten und Qualität des Mobilitätsangebotes in den verschiedenen Verkehrsarten untersucht. Die Befragung soll wertvolle Hinweise geben, wie die Erreichbarkeit des Klinikums für Beschäftigte, Studierende, PatientInnen und BesucherInnen zukünftig verbessert werden kann. Ziel ist es dabei, praxisnahe Verbesserungsmöglichkeiten für das zukünftige Mobilitätsangebot abzuleiten. 

Die Befragung wird direkt am Klinikum durchgeführt, auch online ist eine Teilnahme möglich.

Das Blut, genauer gesagt die Blutplättchen, die vom Körper ein Leben lang gebildet werden, liegen Markus Bender schon lange am Herzen. In seiner Promotion an der Würzburger Graduate School of Life Sciences analysierte der Biomediziner bereits die Dynamik des Zellskeletts von Thrombozyten und deren Rezeptorregulation. Im Rahmen eines Forschungsstipendiums der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) setzte Bender an der Harvard Medical School in Boston (USA) seine Untersuchungen zur Rolle des Zellskeletts bei der Bildung von Blutzellen fort.

Zellskelett beeinflusst Entwicklung von Blutplättchen

„Spezielle Vorläuferzellen, sogenannte Megakaryozyten im Knochenmark, reifen in der Nähe von Blutgefäßen und bilden wurmartige Fortsätze, die in die Gefäße hineinreichen. Abschnürungen dieser Fortsätze gehen ins Blut über und verwandeln sich dort in Thrombozyten“, schildert Markus Bender die Entstehung von Blutplättchen, die bis ins Detail jedoch noch nicht verstanden ist. All diese ungelösten Fragen zu diesem komplexen, biologisch einzigartigen Prozess faszinieren den Naturwissenschaftler, der gerade die Kombination aus Grundlagenforschung und Nähe zur Anwendung in der Klinik spannend findet. Bevor Bender mit einem DFG-Rückkehrstipendium zurück nach Würzburg kam, war er in Boston unter anderem an Untersuchungen am Entstehungsprozess von Thrombozyten in einem sogenannten Thrombozytenbioreaktor beteiligt und fand dabei heraus, wie stark der Prozess vom Skelett der Zelle abhängig ist. Außerdem wurde Markus Bender im Jahr 2015 in Anerkennung seiner Arbeit auf dem Gebiet der veränderten Blutplättchenfunktion bei Wiskott-Aldrich-Syndrom-Patienten mit dem Bayer Thrombosis Research Award ausgezeichnet.

Strukturen im Zellskelett eines Thrombozyten bei der Bildung eines Blutgerinnsels

Zeitgleich hat die DFG im Jahr 2015 seinen Antrag auf Einrichtung einer Nachwuchsgruppe am Lehrstuhl für Experimentelle Biomedizin I im Emmy-Noether-Programm bewilligt. Im Fokus seiner Forschung standen weiterhin Proteine, die die zentralen Bausteine des Zytoskeletts - Mikrotubuli und Aktinfilamente – regulieren. Im Februar 2020 erhielt Markus Bender mit dem Alexander-Schmidt-Preis den wichtigsten Preis in der Thrombose- und Hämostaseforschung im deutschsprachigen Raum. Damit zeichnete die Gesellschaft für Thrombose- und Hämostaseforschung e.V. (GTH) seine hervorragenden Arbeiten auf dem Gebiet der Blutgerinnung, der sogenannten Hämostaseologie, aus. Ein Jahr zuvor hatte er mit seinem Forschungsteam in der renommierten Fachzeitschrift Blood publiziert, welche Strukturen im Zellskelett eines Thrombozyten bei der Bildung eines Blutgerinnsels ausgebildet werden.

Etablierung einer biophysikalischen Plattform für Kraftmessung von Thrombozyten

Bedeutend sind außerdem die Erkenntnisse, die Markus Bender mit Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern aus Würzburg, Greifswald, Tübingen und Dublin im Rahmen des Sonderforschungsbereichs Transregio 240 (SFB/TRR240) mit dem Titel Platelets gewonnen hat und kürzlich in der Zeitschrift Science Advances publizieren konnte: Anhand neu entwickelter biophysikalischer Methoden haben sie gezeigt, dass das Zellskelett von Thrombozyten in seiner Funktion, Kräfte auszuüben, eingeschränkt ist. So ist die erhöhte Blutungsneigung bei Menschen mit einem Defekt im Gen MYH9 (Myosin heavy chain 9) nicht auf eine reduzierte Thrombozytenanzahl zurückzuführen, sondern darauf, dass die Blutplättchen in ihrer Kraftausübung beeinträchtigt sind. Die Punktmutation im MYH9-Gen stört die Funktion des kontraktilen Proteins Myosin IIA, welches in den Blutplättchen ähnlich wie in einem Muskel die Kraft vermittelt.

Heisenberg-Professur für Kardiovaskuläre Zellbiologie

Mit der Vergabe der Heisenberg-Professur für Kardiovaskuläre Zellbiologie an Markus Bender würdigt die DFG nun einmal mehr die hohe Qualität seiner Forschung und fördert Benders zukünftige Projekte im Heisenberg-Programm „Mechanismen der Thrombozytopoese und Thrombozytenfunktion unter physiologischen und pathologischen Bedingungen“. Seine Forschungsziele erläutert Prof. Dr. Markus Bender wie folgt: „Unsere Forschungsarbeiten sollen einen entscheidenden Beitrag zum besseren Verständnis über die Produktion von Thrombozyten leisten, indem die zugrundeliegenden, molekularen Mechanismen und Schlüsselproteine dieses Prozesses im normalen Zustand, aber auch im krankhaften Zustand entschlüsselt werden. Mit diesen und weiteren Erkenntnissen in der Thrombozytenbiologie können wir hoffentlich zu neuen Therapiemöglichkeiten bei Patientinnen und Patienten mit Defekten in der Thrombozytenfunktion beitragen.“

Auch der Dekan der Medizinischen Fakultät, Prof. Dr. Matthias Frosch, freut sich über die Auszeichnung: „Die im internationalen Vergleich herausragende Thrombozyten-Forschung am Standort wird das Forschungsprofil der Medizinischen Fakultät noch über Jahre hinaus prägen. Mit der Berufung von Markus Bender auf die Heisenberg-Professur erfährt dieser Bereich eine hervorragende Verstärkung.“ 

Markus Bender ist froh, dass er schon früh sein Forschungsthema gefunden hat. Einige Fragestellungen konnte er seit seinem Studium lösen, viele weitere warten noch auf ihn. Am Forschungscampus mit dem Uniklinikum Würzburg, der Universität und dem Rudolf-Virchow-Zentrum - Center for Integrative and Translational Biomedicine habe er dafür die allerbesten Voraussetzungen bezüglich Infrastruktur und Team. Und am für seine Forschung wichtigsten Material mangelt es ihm nicht: Blut.

Zum Heisenberg-Programm der DFG

Mit dem begehrten Heisenberg-Programm unterstützt die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) vielversprechende Nachwuchswissenschaftlerinnen und -wissenschaftler, ihre Forschungsthemen weiter zu bearbeiten und ein neues Forschungsfeld zu etablieren sowie sich auf eine akademische Leitungsposition vorzubereiten. Nach der Förderphase von fünf Jahren wird die Heisenberg-Professur von der Hochschule in eine reguläre Professur umgewandelt. Das Programm ist benannt nach dem in Würzburg geborenen Physiker Werner Heisenberg, der im Jahr 1932 im Alter von 31 Jahren für seine Begründung der Quantenmechanik den Nobelpreis für Physik erhielt.

„Kampf dem Schlaganfall“  Die Hentschel-Stiftung mit Sitz in Würzburg fördert die Schlaganfallforschung, um die Behandlung der Betroffenen zu verbessern. Die Hentschel-Stiftung schreibt hierzu erneut deutschlandweit für eine herausragende Doktorarbeit oder eine hochrangige wissenschaftliche Publikation zum Thema „Schlaganfall“ einer jungen Wissenschaftlerin/eines jungen Wissenschaftlers den Hentschel-Preis 2022 aus.  

Der Preis ist mit 5.000 € dotiert und kann geteilt werden. Der Preis soll an jüngere Wissenschaftler/innen (Altersgrenze 40 Jahre) verliehen werden, die herausragende Leistungen in der Schlaganfallforschung aufzuweisen haben. 

Förderungswürdig sind Arbeiten aus der Grundlagenforschung, der klinischen Forschung sowie aus der Versorgungsforschung. Die Arbeit muss in deutscher oder englischer Sprache verfasst sein. Die Preisvergabe erfolgt gemäß einer Entscheidung des Vorstands der Hentschel-Stiftung Würzburg im Rahmen des 7. Würzburger Schlaganfallsymposiums, das am 26.10.2022 stattfinden wird.

Bewerbungen sollten die betreffende Arbeit, einen Lebenslauf mit Lichtbild und ein Schriftenverzeichnis umfassen und in fünffacher Ausfertigung bis zum 15.8.2022 postalisch geschickt werden an: 

Prof. Dr. Jens Volkmann

Direktor der Neurologischen Klinik und Poliklinik 

Universitätsklinikum Würzburg

Josef-Schneider-Str. 11

D - 97080 Würzburg

Informationen zur Stiftung finden sie unter: www.hentschel-stiftung.de 

Die Akademie des Uniklinikums Würzburg (UKW) bildet seit sechs Jahren die verschiedenen an Krankenhäusern beschäftigten Berufs- und Personengruppen fort. Das Angebot richtet sich sowohl an Beschäftigte des UKW, wie auch externe Teilnehmende. Die Führung des Schulungszentrums übernahm zum 1. Mai dieses Jahres Nils Eggers von seiner Vorgängerin Anna Blaschke. 

Langjährige Erfahrungen als Physiotherapeut und Dozent 

Unmittelbar nach dem Bachelor-Abschluss seines Physiotherapie-Studiums an der Hochschule Fresenius in Idstein im Jahr 2012 arbeitete Eggers nicht nur als Therapeut, sondern startete parallel eine Zweitkarriere als Dozent. Zunächst schulte er an der Physio Training Academy in Bühlertal die Kursteilnehmerinnen und -teilnehmer in Myofascialem Taping. Ab 2016 verfolgte er seine Leidenschaft zum Unterrichten als Lehrkraft für Physiotherapie an der Medizinischen Akademie in Aschaffenburg. Zu diesem Zeitpunkt verschob sich sein beruflicher Schwerpunkt von der physiotherapeutischen Praxis hin zur Lehrtätigkeit. „Da sich das mehr und mehr als mein weiterer Berufsweg herauskristallisierte, schob ich zwischen 2017 und 2019 noch ein Master-Studium in ‚Pädagogik für Gesundheitsberufe‘ an der Hochschule Döpfer in Köln nach“, berichtet Eggers. 

Zuletzt stellvertretender Schulleiter in Aschaffenburg

In 2018 übernahm er an der Medizinischen Akademie die stellvertretende Schulleitung. Dies brachte ihn verstärkt in Kontakt mit Verwaltungstätigkeiten und dem Themenkreis des Qualitätsmanagements. Außerdem organisierte er Auslandsprojekte und Pflichtpraktika und kümmerte sich um die Akquise von neuen Kooperationspartnerschaften.„Der Wechsel an die Akademie des Uniklinikums Würzburg bietet mir mit neuen Herausforderungen die Chance zur beruflichen Weiterentwicklung“, schildert Eggers. Nach seiner Einschätzung ist die Einrichtung mit ihrer räumlichen Nähe zum UKW und der verkehrstechnisch guten Erreichbarkeit Würzburgs sowohl für regionale, wie auch bundesweite Fortbildungswillige hoch attraktiv. 

Diverse Pläne zur Fortentwicklung der Akademie

Zu seinen Zielen für die kommenden Monate zählt er unter anderem die noch stärkere Gewinnung von externen Teilnehmenden und die Gestaltung digitaler Lehr- und Lernformate. „Als Physiotherapeut wünsche ich mir ferner die Erweiterung des bisher stark auf die Pflege zugeschnittenen Kursangebots in Richtung der Heilberufe“, so Eggers.Einen Ausgleich zu seinen beruflichen Aufgaben finde der zweifach Familienvater als Frontmann der mindestens semi-professionell agierenden Aschaffenburger Metall-Band „Sugarcoat for the Monster“.

Die Coronapandemie hat es deutlich vor Augen geführt: Ältere Menschen sind anfälliger für Infektionen, Infektionskrankheiten verlaufen bei ihnen schwerer als bei Jugendlichen, und sie brauchen deutlich länger, bis sie wieder gesund sind. Tatsächlich nimmt die Leistungsfähigkeit der menschlichen Immunabwehr etwa ab dem 60. Lebensjahr kontinuierlich ab.

Der Grund dafür ist bekannt: „Bei der Erkennung von Fremdkörpern und der Abwehr von Infektionen spielen sogenannte T-Lymphozyten eine zentrale Rolle“, erklärt Professor Dominic Grün, Inhaber des Lehrstuhls für Computational Biology of Spatial Biomedical Systems der Julius-Maximilians-Universität Würzburg (JMU) und Direktor des Instituts für System Immunologie.

T-Lymphozyten sind Teil des erworbenen Immunsystems. Sie entwickeln sich vor allem in den frühen Lebensjahren im Thymus, einem kleinen lymphatischen Organ, das im Brustkorb hinter dem Brustbein liegt. „Allerdings schrumpft der Thymus im Laufe des Alters und lässt immer weniger T-Zellen heranreifen mit der Folge, dass die Immunabwehr schwächer wird“, so Professor Thomas Boehm, Leiter einer Arbeitsgruppe am Max Planck Institut für Immunbiologie und Epigenetik.

Publikation in Nature

Grün und Boehm haben jetzt gemeinsam neue Details der Vorgänge entschlüsselt, die ablaufen, wenn der Thymus schrumpft. Ihre Erkenntnisse, die die Forscher in der aktuellen Ausgabe der Fachzeitschrift Nature vorstellen, könnten dazu beitragen, die altersbedingte Abnahme der Immunfunktion zumindest zu bremsen und neue Therapien zu entwickeln, die diese Risiken des Alters vermindern.

Dafür haben sie schon in den vergangenen Jahrzehnten wichtige Vorarbeiten geleistet. So konnten in der Arbeitsgruppe von Thomas Boehm die genetischen Schalter identifiziert werden, die im Thymus für die T-Zellreifung erforderlich sind. Wesentlich sind dabei sogenannte thymische Epithelzellen, welche die T-Zellvorläufer anlocken und zur Reifung bringen. Frühere Arbeiten in Boehms Labor hatten gezeigt, dass die beiden Hauptformen des thymischen Epithels aus bipotenten Vorläuferzellen hervorgehen. Unklar war aber bisher, ob es mehr als einen Vorläufertypus gibt, und in wie viele Unterformen die Vorläufer ausdifferenzieren.

„Um besser zu verstehen, warum der Thymus im Laufe des Lebens schrumpft, ist ein detailliertes Verständnis seiner Zelltypen erforderlich“, erklärt Dominic Grün. Besonders interessant wäre es aus Sicht der Wissenschaft, wenn sich im Gewebe sogenannte „naive Progenitorzellen“ nachweisen ließen. Diese Vorläuferzellen können in alle Epithelzelltypen des Thymus ausreifen und bieten damit einen wichtigen Ansatzpunkt, um der Abnahme der Thymusfunktion entgegenzuwirken.

Jede einzelne Zelle im Blick

Tatsächlich ist es den beiden Arbeitsgruppen jetzt gelungen, derartige Vorläuferzellen im Thymus erwachsener Mäuse nachweisen. Zum Einsatz kamen dabei modernste Methoden der Einzelzellbiologie – insbesondere die sogenannte mRNA-Einzelzellsequenzierung. Grün zählt zu den Pionieren auf diesem Gebiet und hat in den vergangenen Jahren maßgeschneiderte bioinformatische Methoden entwickelt, um biologische Erkenntnisse aus diesen komplexen Daten zu gewinnen.

„Diese Technik ermöglicht es, einen molekularen Fingerabdruck einer jeden Zelle auf Basis ihrer Genexpression zu erstellen. Mit Hilfe der molekularen Fingerabdrücke jeder Zelle lässt sich eine Karte aller Differenzierungspfade ableiten, welche die Verwandtschaftsverhältnisse der Zellen, und somit ihren Stammbaum widerspiegelt“, erklärt Grün.

Mit Hilfe der CRISPR-Genschere und eines im Labor Boehm entwickelten transgenen „Barcoding“-Mausmodells gelang es den Teams zudem, alle Epithelzellen im heranwachsenden Thymus mit molekularen „Barcodes“ zu markieren. Weil diese individuellen Kennzeichen an alle Tochterzellen im Laufe des Lebens unverändert weitergegeben wurden, konnten die Forscherinnen und Forscher die Verwandtschaftsverhältnisse der Tochterzellen zu unterschiedlichen Zeitpunkten entschlüsseln.

Die im Labor Grün etablierte Kombination aus Einzelzell- und Barcode-Sequenzierung erlaubte es schließlich, die molekularen Identitäten der Zellen und ihre Verwandtschaftsverhältnisse gleichzeitig zu messen. Über diesen Ansatz konnten die Forscher zwei Vorläuferzelltypen entdecken – eine vornehmlich im Laufe der Embryonalentwicklung und in der Frühphase des Lebens aktive Population, und eine hieraus entstehende „postnatale“ Population mit erhöhter Aktivität im Erwachsenenalter.

Ein Angriffspunkt für neue Therapien

„Wir haben auf diese Weise unterschiedliche Vorläuferzellpopulationen im embryonalen und im erwachsenen Thymus entdeckt, die in die verschiedenen reifen Epithelzelltypen des Thymus ausdifferenzieren können“, beschreibt Grün das wesentliche Ergebnis der jetzt veröffentlichten Studie. Diese Vorläuferzellen seien essentiell, um die Gewebefunktion zu erhalten und die Entwicklung von T-Zellen des adaptiven Immunsystems zu unterstützen.

Durch die Kombination transgener Tiermodelle aus dem Labor Boehm mit der Einzelzellmethodik der Arbeitsgruppe Grün gelang es überdies, die Wirkung einer seit Jahren bekannten Methode zur Vermehrung von Thymus-Epithelzellen zu verstehen. Die Forscher konnten zeigen, dass ein bestimmter Wachstumsfaktor die Vorläuferzellpopulation auch im alternden Thymus erhält und damit dem altersbedingten Schrumpfen dieses Organs entgegenwirkt. Diese Erkenntnisse können die Basis für die Entwicklung neuartiger Therapien bilden, die dazu beitragen, die Funktion des Immunsystems im Alter zu erhalten.

Originalpublikation

Developmental dynamics of two bipotent thymic epithelial progenitor types. Anja Nusser, Sagar, Jeremy B. Swann, Brigitte Krauth, Dagmar Diekhoff, Lesly Calderon, Christiane Happe, Dominic Grün & Thomas Boehm. Nature, DOI: 10.1038/s41586-022-04752-8. www.nature.com/articles/s41586-022-04752-8

Kontakt

Prof. Dr. Dominic Grün, Würzburg Institut für Systemimmunologie (WüSI), Julius-Maximilians-Universität Würzburg, Lehrstuhl für Computational Biology of Spatial Biomedical Systems, T: +49 931 31-81481, dominic.gruen@ uni-wuerzburg.de Prof. Dr. Thomas Boehm, Max-Planck-Institut für Immunbiologie und Epigenetik (MPI-IE) Freiburg,T: +49 761 5108-328, boehm@ie-freiburg.mpg.de

Das Institut für Systemimmunologie

Die Max-Planck-Forschungsgruppe am Institut für Systemimmunologie der Universität Würzburg erforscht das Wechselspiel des Immunsystems mit dem Organismus, insbesondere die Interaktion verschiedener Zellen des Immunsystems in lokalen Netzwerken und mit Zellen anderer Organsysteme. Ziel ist es, die Grundlagen für eine erfolgreiche Immunantwort gegen Infektionserreger und Tumore zu verstehen und therapeutisch zu nutzen.

Das Max-Planck-Institut für Immunbiologie und Epigenetik

Das Max-Planck-Institut für Immunbiologie und Epigenetik (MPI-IE) in Freiburg ist eine interdisziplinäre Forschungseinrichtung, die sich mit zwei Schlüsselbereichen der modernen Biologie befasst: Immunbiologie untersucht die Wege, mit denen mehrzellige Organismen sich gegen Pathogene verteidigen. Epigenetik ist die Erforschung vererbbarer Eigenschaften, die nicht durch Veränderungen der zugrunde liegenden DNA-Sequenz entstehen. 13 Forschungsgruppen arbeiten dort derzeit daran, die der menschlichen Gesundheit zugrunde liegende Biologie zu erforschen und wichtige Fragen zu Lebensprozessen zu beantworten.

Pressemitteilung der Universität Würzburg