Biofluoreszenz

Eine Ursache für Immunschwäche identifiziert

Nach einem Schlaganfall oder Herzinfarkt ist bei Betroffenen häufig auch das Immunsystem gestört. So kann es zu lebensbedrohlichen Infektionen kommen. Eine bisher unbekannte Ursache für den Zusammenhang zwischen Schlaganfall, Herzinfarkt und Immundefekt hat nun ein Team aus Forschenden der Medizinischen Fakultät der Universität Duisburg-Essen, des Universitätsklinikums Essen und des ISAS entdeckt. Doch nicht nur das: Die Wissenschaftler:Innen konnten zudem einen neuen Behandlungsansatz aufzeigen.

Je weniger desto besser

Wandern Neutrophile Granulozyten in verletztes Gewebe ein, zum Beispiel in das Gehirn nach einem Schlaganfall, können sie chronische Entzündungen fördern und langfristige Schäden verursachen. Um die funktionelle Dynamik der Immunzellen zu analysieren, benötigt man Millionen von ihnen. Eine Gruppe aus Forschenden hat eine Methode entwickelt, die eine massenspektrometrische Analyse mit nur 1.000 Neutrophilen ermöglicht.

Auf die inneren Werte kommt es an: Neutrophile bilden feste Untergruppen

Neutrophile Granulozyten lassen sich in zwei stabile Untergruppen mit völlig unterschiedlichen
Funktionen einteilen. Entscheidend ist dabei das Oberflächenprotein CD177. Erstmals konnten Forschende der Medizinischen Fakultät der Universität Duisburg-Essen und des ISAS mit einer neuen integrierten Proteomics- und
Lipidomics-Analyse zeigen, dass sich die molekularen Signaturen in CD177-definierten
Neutrophilen stark voneinander unterscheiden. Der Besitz dieses Oberflächenproteins hat Auswirkungen auf Krankheitsverläufe, etwa bei Hals- und Kopftumoren.

Vier Perspektiven auf eine gemeinsame Entdeckung

CD177⁺- und CD177⁻-Neutrophile sehen unter dem Mikroskop zwar gleich aus – sind es aber de facto nicht. Wie sie auf die funktionellen Unterschiede dieser Immunzellen gekommen sind und welche kombinierten Analyseverfahren ihre Entdeckung erst ermöglichten, erläutern vier der Autoren von "CD177 Deficiency Defines a Stable Subtype of Human Neutrophil Granulocytes with Tumor Promoting Activity" (Advanced Science). Der Einblick in ihre Arbeit zeigt, wie unentdeckten Informationen interdisziplinäre Zusammenarbeit offenbaren kann.

PODCAST »NACHGEFORSCHT – DIE LIVESCHALTE INS LABOR« Folge 12: Less Is More, at Least When It Comes to the Number of Cells

Doktorandin Susmita Ghosh spricht über ihre Forschung zu neutrophilen Granulozyten – winzigen Immunzellen, die sowohl bei der Abwehr von Infektionen als auch bei Entzündungsprozessen eine Rolle spielen. Statt mit unzähligen Zellen zu arbeiten, optimiert die Biologin Analysemethoden, um bereits mit extrem wenigen Zellen aussagekräftige Proteom-Analysen zu ermöglichen. Warum „weniger mehr ist“ und was das mit moderner Massenspektrometrie zu tun hat, berichtet Ghosh in der englischsprachigen Folge 12 des Podcasts.

3 Fragen an Susmita Ghosh

Wie beeinflusst die Darmflora das Immunsystem? Susmita Ghosh forscht am ISAS zu Proteinen und Immunzellen. Im Interview erzählt die Biologin von ihrer Arbeit und erklärt, wie sich Darmflora und Immunsystem auf die Folgen eines Schlaganfalls auswirken könnten.

Darmflora & Schlaganfall – wie Mikroorganismen unser Immunsystem beeinflussen

Welche Faktoren können Immunzellen nach einem Schlaganfall aktivieren? Dieser Frage sind Forschende am Universitätsklinikum Essen und ISAS nachgegangen. Im Fokus ihrer Arbeit stand dabei die Darmmikrobiota.

Ein kleiner, aber sehr wichtiger Schritt

Susmita Ghosh forscht seit Oktober 2021 in der Arbeitsgruppe Biofluoreszenz am ISAS. Für ihr Pilotprojekt »Dissecting the neutrophil-tumor cell interactome using SILAC-labelling« hat die Doktorandin nun die erste Förderung ihrer Karriere erhalten.

„Book a Scientist“: Jetzt für virtuelles Gespräch mit Forschenden anmelden

Beim Format "Book a Scientist" können Wissenschaftsinteressierte individuelle Gesprächstermine mit Forschenden innerhalb der Leibniz-Gemeinschaft buchen. Mit dabei sind auch zwei ISAS-Forschende. Ihre Themen sind "übereifrige" Immunzellen nach einem Herzinfarkt sowie Tierversuche und ihre Alternativen.

Faszinierende Einblicke: virtuelle Welt im Klassenzimmer

Was ist eigentlich Realität? Wie nehmen wir unsere Umwelt wahr? Und wie kann erweiterte Realität Forschende bei ihrer Arbeit unterstützen? Gemeinsam mit der Klasse 3a der Don-Bosco-Grundschule in Bochum sind zwei ISAS-Forschende diese Fragen auf den Grund gegangen.

Thrombozyten-Proteom: Auf der Spur lebensbedrohlicher Ereignisse im Blutkreislauf

Thrombozyten (Blutplättchen) können sich blitzschnell verketten und als Thrombus ein Gefäß verstopfen. Mögliche Folgen sind etwa Herzinfarkte oder Schlaganfälle. Am ISAS sind Wissenschaftler:innen daher auf der Suche nach molekularen Markern für die Thrombozyten-Aktivierung. Das Wissen könnte Mediziner:innen künftig dabei helfen, eine Thrombose bereits vor ihrer Entstehung zu erkennen und entsprechend zu reagieren.

Neue „grüne“ Mikroskopie: weniger Strom, dafür mehr Informationen über Immunzellen

Hochentwickelte Technologien wie hochauflösende Mikroskope produzieren große Datenmengen. Und die verbrauchen wiederum große Mengen an Strom. Hinzu kommen Kühlschränke für Proben, Abzüge und kleine technische Geräte. Während das ISAS strukturell umrüstet, um grüner zu werden, arbeiten Forschende am Institut bereits an Methoden, um die Mikroskopie generell energiesparender zu machen. Die Höchstleistung der Technologie stellt dabei kein Problem dar – im Gegenteil.