DFG Forschungsgruppe FOR 2240

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Die Universität zu Köln, gegründet 1388, ist eine der größten Universitäten Deutschlands und eine der elf deutschen Elite-Universitäten. Der medizinischen Fakultät sind zwei Max-Planck-Institute für hochrangige Grundlagenforschung angeschlossen. Diese legen den Fokus auf altersbedingte Krankheiten, Entzündungen und Wiederherstellung. Auf dem Gelände gibt es mehrere Kompetenzzentren und Schwerpunktforschungsgruppen der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG). Die Max-Planck-Institute für altersbedingte Medizin und Regeneration erlauben vielfache Forschungskooperationen. Das Zentrum für Augenheilkunde der Uniklinik Köln ist eine der größten Augenkliniken in Deutschland, mit der höchsten Anzahl an stationären Patienten im Jahr 2014.

Die Klinik umfasst über 70 Betten und betreut jährlich rund 6500 Patienten stationär. Subspezialisierte Fachgebiete auf nationalem und internationalem Spitzenniveau sind die Hornhautchirugie (DMEK/pKPL/DSAEK/DALK), die Glaukomchirurgie, Netzhauterkrankungen und vitreoretinale Chirurgie, die Behandlung von strabologischen und neuroophthalmologischen Erkrankungen sowie der Ophthalmoonkologie und Opthalmoplastik. Derzeit führt das Zentrum für Augenheilkunde die höchste Anzahl an minimalinvasiven lamellaren Hornhauttransplantationen in Deutschland durch und verfügt über eine hohe Kompetenz bei künstlichen Hornhauttransplantationen (www.biocornea.eu). Die AMD-Behandlungen sind zusammen mit der Forschung und der EUGENDA-Datenbank ein weiterer wichtiger Fokus. Unter allen universitären Augenkliniken in Deutschland werden in Köln die meisten Glaukom-Operationen durchgeführt.

Das Zentrum für Augenheilkunde beschäftigt ein Team aus über 40 Ärzten und über 20 Wissenschaftlern und legt großen Wert auf die Verknüpfung von Medizin und Wissenschaft. Die Klinik verfügt über zwei Zentren für die Betreuung der Phase II –IV Studien sowie ein Zentrum für klinische Versuche. Die Forschung wird von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG), unter anderem durch das Forschungsprojekt der FOR 2240 Unit (“(Lymph)angiogenesis and cellular immunity in inflammatory diseases of the eye”), sowie von zwei EU-Forschungszuschüssen (COST Action BM 1302 “Joining Forces in Corneal Transplantation” mit Sitz in Köln unter dem Vorsitz von Prof. Dr. Cursiefen und dem Auslese Zentrum für EU FP7 STRONG Study in Köln), von der Bayer Hochschule für Pharmazie, der DAAD und ProRetina unterstützt sowie durch die Industrie und privaten Einrichtungen finanziert.

Der Vorsitzende der experimentellen Immunologie des Auges (Prof. Dr. Langmann) wurde von der Stock Stiftung, Köln gefördert. In den letzten drei Jahren wurden mehr als 6 Millionen Euro an Drittmitteln akquiriert. Es gibt Zugang zu Tierpflegereinrichtungen auf dem Campus und mehr als 300m² Forschungsfläche. Im letzten Jahr wurden über 80 Manuskripte veröffentlicht, mit einem gesamt Impact-Faktor von mehr als 250.

Weitere Informationen zu der FOR 2240 entnehmen Sie dem Link: http://www.for2240.de/

Drei thematische Felder

1. Lymphatische Gefäße

Lymphatische Gefäße sind ein wichtiger Teil der Entzündungs- und Immunrezeptoren. Über Lymphgefäße gelangen antigene Zellen und Antigene aus der Peripherie in die regionalen Lymphknoten, um eine lokale Immunreaktionen auszulösen.

Die entwicklungsmäßigen und regulierenden Funktionen der lymphatischen Gefäße waren lange Zeit schwer fassbar. Erst als Ende der 90er Jahre eine konkrete Markierung für lymphatisches Endothel entdeckt wurde, erfuhr die Forschung der Lymphangiogenese eine Renaissance. Lymphatische Gefäße werden jetzt als Schlüsselfaktoren in der akuten sowie der chronischen Entzündlichkeit, der immun Reaktion nach Transplantationen, der Blutdruckregulierung sowie bei Metastasen von Tumoren anerkannt.

Antilymphangiogenisch therapeutische Ansätze sind prinzipiell in der Lage, das Überleben des Transplantats zu verbessern und metastasierende Tumore zu verhindern. Viele Daten umfassen die Interaktion zwischen den entzündlichen Zellen mit lymphatischen Gefäßen, deren Einfluss auf die Reifung der dendritischen Zellen und Mechanismen der Gefäßreifung bisher noch wenig erforscht sind. Das Auge wurde Jahrzehnte lang als frei von lymphatischen Gefäßen betrachtet, was heute für die entzündete und pathologische prävaskularisierte Hornhaut, für den Schlemmschen Kanal und für die Bindehaut sowie Augen mit intraokularen Tumoren und extraokularer Beteiligung überholt ist. Die pathologische Rolle der lymphatischen Gefäße wird erst seit kurzem untersucht und erforscht. Das wachsende Interesse zeigt sich jedoch besonders darin, dass bei der Gordon-Research-Konferenz 2014 drei Vorträge über die oculare Lymphangiogenese gehalten wurden.

2. Mikroglia

Mikroglia vermitteln retinale Immunprozesse, welche ein frühzeitig auftretendes pathophysiologisches Kennzeichen für erblich bedingte retinale Dystrophien, die altersbedingte Makulardegeneration, diabetische Retinopathie und für das Glaukom sind.

Mikrogliale Zellen sind wichtige Immunmodulatoren einer gesunden Retina durch ihre Rolle in der Phagozytose und der Aussonderung von unterstützenden Faktoren. Trotz dieser grundlegenden homöostatischen Funktion der Mikroglia, ihrer unkontrollierten Aktivierung und altersbedingten Dysfunktion scheint sie begleitet von chronisch latenten Entzündungen, welche im Endeffekt schädlich für die retinalen Neuronen sind.

Mikrogliale Zellen zeigen hohe Affinität zu ergänzenden Rezeptoren und produzieren selbstständig unterstützende Faktoren und Regulatoren. Bei einer gelegentlichen Dysfunktion der ergänzenden Kaskaden bei der AMD ist es wahrscheinlich, dass ein direkter Effekt auf Mikroglialzellen vorliegt. Um neue Ansätze für Mikroglia-gesteuerte und neuroschützende Behandlungsmöglichkeiten zu finden, sind die Identifikation der Molekularmechanismen und spezifischen Ziele bei reaktiven retinalen Mikroglia von großer Bedeutung.

3. Makrophagen

Makrophagen scheinen in Zusammenhang mit Mikrogliazellen der Retina eine Schlüsselrolle in allen augenentzündlichen Prozessen zu spielen, dies zeigt sich auch in den Studien. Vor allem durch gewisse polarisierende Erscheinungsformen der Makrophagen, in Zusammenhang mit pathologischer Lymphangiogenesis.

Die Herausforderung ist, die Molekulare Basis für die spezielle Entwicklung der prolymphangionegetischen Subpopulation von Makrophagen zu verstehen, um daraus eine zellorientierte Behandlung zu entwickeln.

Für retinale Schäden sind auch verantwortlich: Uveitis, Makrophagen und Mikroglia. Es gelten entzündungsfördernde Zytokine und fehlerhaft funktionierende Regulatoren der T-Zellen als Einfluss auf den Prozess der Entzündung. Glucocorticoide werden hierbei zur temporären Behandlung verwendet, während Immunsuppressiva und Biologika, z.B. TNFα Hemmer vermehrt bei der Langzeittherapie angewendet werden.  Ein besseres Verstehen der Mechanismen im Hintergrund ist ebenfalls wesentlich, um spezifische und effektive Behandlungsstrategien zu entwickeln.

Hintergrund

Das Auge ist das wichtigste Sinnesorgan des Menschen. 90 Prozent der äußerlichen Einflüsse werden über das Auge verarbeitet. Eine klare Sicht sowie die strukturelle und funktionale Unabhängigkeit des Auges sind maßgeblich für das gute Sehen. Immunreaktionen in verschiedenen Teilen des Auges können sich direkt oder indirekt auf eine Beeinträchtigung der Sicht auswirken und zu Blindheit führen.

Um diese extreme Immunreaktion zu verringern, gibt es mehrere physiologische Barrieren im Auge. Diese sind unter anderem die Avaskularität der Hornhaut, die Blut-Wasser-Schranke und die Retinale Blut-Barriere. Diese Barrieren dienen dem Schutz des Auges. Störfaktoren durch chirurgische Eingriffe, Infektionen, Tumore, genetisch bedingte lokale Immunreaktionen und systematische autoimmun Prozesse führen zum Zusammenbruch der oben genannten Barrieren und dadurch zu dem Verlust der immunen Selbstregulation des Auges.

Konkrete Ziele

Das grundsätzliche Ziel der FOR 2240 ist die konzentrierte Untersuchung der bis dato spärlich verstandenen Pathogenese des aberrierenden Immunprozesses des Auges und die Entwicklung neuer individueller Diagnose- und Therapiekonzepte. Ein fundamentaler Start ist die Identifikation der pathogenetischen Beteiligung und der pathobiologischen Mechanismen der Lymphaniogenese sowie die zelluläre Immunität, welche zur Formation und Chronizität der Augenentzündlichkeit beiträgt.

Wenn erst einmal diese grundsätzlichen Prinzipien verstanden sind, können neue indirekte immunbasierende therapeutische Zugänge gefunden werden, welche speziell auf Lymphangiogenesis, lymphatische Gefäße und Knochenmarkzellen abzielen. Um diese Ziele zu erreichen, haben sich Forschungsgruppen zusammen getan, die besonders große Expertise in der augenlymph- und hemangiogenese Forschung, makrophage und (retinale) mikroglia Forschung und der Uveitis-Forschung aufweisen sowie bei der funktionellen immunologischen bildgebenden Darstellung. Die Forschung wird ergänzt und erweitert durch die Integration von weiteren Experten mit  verwandten Themen wie Wundheilung, Makrophage/Mikroglia Biologe, Genetik und Onkologie.

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