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Als Induktionsort für die intestinale Immunantwort werden weithin die Peyer´schen Platten (PP) des Darms angesehen, in denen spezialisierte M-Zellen Antigene direkt aus dem Darmlumen aufnehmen. Neben den PP existieren jedoch zahlreiche weitere, teilweise ebenfalls mit M-Zellen ausgestattete lymphatische Strukturen im Dünndarm, die in ihrer Gesamtheit ein größeres Kontingent an Lymphozyten als die PP selbst darstellen. Bemerkenswerterweise ist jedoch die Funktion dieser Strukturen teilweise unbekannt oder wird in der Literatur höchst kontrovers diskutiert.
In den Vorarbeiten haben wir eine Analysemethode entwickelt, die über Mehrfarben-Immunfluoreszenz-Aufnahmen großer zusammenhängender Bereiche der Darmwand eine systematische Analyse dieser lymphatischen Aggregationen erlaubt. Hierbei stellte sich heraus, dass die etablierten Konzepte, nach denen phänotypisch verschiedene Gewebe im Dünndarm streng voneinander abgegrenzt betrachtet werden, den Aufbau und das dynamische Verhalten dieser Strukturen nicht zufrieden stellend beschreiben. In der Konsequenz sprechen wir daher vereinzelte lymphatische Strukturen im Dünndarm in ihrer Gesamtheit als „solitary intestinal lymphoid tissue“ (SILT) an. In dem beantragten Projekt sollen Struktur und Organogenese von SILT und dessen Funktion für die Induktion oraler Toleranz und einer humoralen Immunantwort untersucht werden.
Eine funktionelle Charakterisierung von SILT soll auf der Grundlage manipulierter Tiere durchgeführt werden, die keine PP jedoch normales SILT, normale PP jedoch kein SILT bzw. keines dieser beiden Gewebe besitzen. Diese Tiere sollen bezüglich ihrer Fähigkeit, orale Toleranz, eine humorale Immunantwort sowie anti-virale Immunität zu induzieren, untersucht werden. Ergänzend sollen Dünndarmfragmente aus transgenen Tieren mit Defekten im SILT in Wildtyp-Empfängertiere transplantiert werden. Durch „Fütterung“ der transplantierten Darmfragmente kann so die Immunantwort im Kontext eines Wildtyp-Tieres charakterisiert werden.
Die Organogenese lymphatischer Organe wird durch die Interaktion von mesenchymalen Stromazellen mit hämatopoetischen „lymphoid tissue inducing cells“ (LTIC) initiiert. Da SILT postnatal gebildet wird, bietet es eine einzigartige Gelegenheit, seine Organogenese zu ihrem endogenen Zeitpunkt zu manipulieren. In den Vorarbeiten konnten wir zeigen, dass in Lymphotoxin-Mutanten kein SILT gebildet wird, aber postnatal induziert werden kann. In der Folge sollen LTIC aus unterschiedlichen Geweben zu unterschiedlichen Zeitpunkten und als sortierte Teilpopulationen bezüglich ihres Potentials SILT zu bilden, charakterisiert werden. In diese Untersuchungen sollen auch Vorläuferzellen aus SILT, die in ihrem Phänotyp den „klassischen“ LTIC ähneln, einbezogen werden.
Im Zusammenhang mit der weiteren Phänotypisierung von SILT in Gnotobioten und nach Beeinflussung der mikrobiellen Flora können diese Arbeiten weitreichende Auswirkungen auf unser Verständnis des intestinalen Immunsystems, insbesondere seiner funktionellen Anatomie ergeben.
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