Immunologie und Tissue Engineering

Sämtliche über die Nase eingeatmete Luft und auch die darin enthaltenen Partikel treten in Kontakt mit der Nasenschleimhaut. Schadstoffe, aber auch viele natürlich in der Luft vorhandene Verbindungen, können dort zu funktionellen, zellschädigenden und genetischen Veränderungen führen. Unter Verwendung von dreidimensionalen Testsystemen kann der Einfluss von gasförmigen, flüssigen und staubförmigen Substanzen auf Nasenschleimhautzellen untersucht werden. Anhand dieser Untersuchungen können die getesteten Substanzen hinsichtlich einer möglichen krebsauslösenden Wirkung, der Begünstigung von Allergien oder auch dem Potenzial zur Schädigung der Zellfunktionen beurteilt werden.

Die Pathophysiologie der chronischen Rhinosinusitis ist bislang noch nicht restlos geklärt. Die immunologische Grundlagenforschung mit Beschreibung der unterschiedlichen Entzündungsmechanismen hat in den letzten Jahren zunehmend an Bedeutung gewonnen und teilweise schon Eingang in die klinische Routine gefunden. Aktuelle Forschungsprojekte beschäftigen sich unter anderem mit dem Einfluss verschiedener Pilzantigene auf die Aktivierung von lokalen T-Zellen und deren Botenstoffen. In einem weiteren Projekt wird die genaue Zusammensetzung der lokalen Entzündungszellen weiter charakterisiert, um über die einzelnen Komponenten mögliche neue Therapieansätze finden zu können. Hierfür besteht eine enge Kooperation mit dem Institut für Immunologie und Systemimmunologie.

Als Tissue Engineering bezeichnet man die Neuzüchtung von Zellen oder Gewebe. Speicheldrüsen stellen an das Tissue Engineering aufgrund ihres komplexen Aufbaus und der notwendigen Funktionalität besonders hohe Anforderungen. Speichel ist essenziell für die Befeuchtung der Mundhöhle, die Zahnreinigung und die Schluckfunktion. Eine Verminderung der Speichelproduktion kann durch Operationen, Bestrahlung, verschiedene Medikamente oder Autoimmunerkrankungen entstehen. Dies stellt für Patientinnen und Patienten eine starke Belastung und eine Minderung der Lebensqualität dar. Das Ziel unserer Forschungsgruppe ist es, Zellverbände herzustellen, die auch Speichel in adäquater Menge und Qualität produzieren können. Diese Möglichkeiten untersuchen wir mit menschlichen Speicheldrüsenzellen in verschiedenen Kulturmodellen, dreidimensionalen Konstrukten und mehrschichtigen Gewebeformationen.

Es gibt zahlreiche Substanzen, welche die Speichelsekretion reduzieren. Doch obwohl eine Reduktion der Speichelproduktion für die Betroffenen enorm belastend sein kann, gibt es keine klinisch gut einsetzbaren Medikamente zur Erhöhung der Speichelproduktion. Künstliche Speichelersatzprodukte liefern leider nur eine geringe Linderung. Daher untersuchen wir die Interaktion verschiedener Medikamente, toxischer Substanzen und physikalischer Reize auf die Speichelproduktion mit Hilfe von künstlich gezüchtetem Speicheldrüsengewebe. So können wir sowohl potenziell Speicheldrüsen-schädliche als auch Speichel-fördernde Substanzen identifizieren, die als Therapie bei Mundtrockenheit in Frage kommen können.