Retinal Epithelium Mechanobiology and Disease Research Group

 

Projektbeschreibung / Ziele

Epithelien sind Zellschichten, die entweder als einzellige Monoschicht oder als komplexe 3D-Strukturen selbstorganisiert sind. Ihre Strukturen und Funktionen werden nicht nur durch biochemische Prozesse definiert, sondern sie sind auch stark von ihren physikalischen Eigenschaften geprägt. Es hat sich gezeigt, dass es sich hierbei um aufkommende Eigenschaften von Zellkollektiven handelt, die aus der Biomechanik einzelner Zellen nicht vorhersehbar sind.

Die extrazelluläre Matrix (EZM), die den Epithelien zugrunde liegt, ist ein entscheidender Faktor sowohl bei der Signalisierung biochemischer Informationen an die Zellen als auch bei der Kontrolle der mechanischen Eigenschaften. Unsere Forschung zielt darauf ab, dieses Zusammenspiel der erwähnten Faktoren in der Entwicklung und Funktion des retinalen Pigmentepithels (RPE) zu verstehen.

Das RPE spielt eine entscheidende Rolle, wenn es zur Lichtdetektion kommt, da es die neuroepithelialen Zellen unterstützt, die für unsere Sicht verantwortlich sind. Wie in allen Epithelien haften RPE-Zellen fest an der darunter liegenden Basalmembran (BM), welche der proximale Teil der dickeren ECM-Schicht, genannt Bruch-Membran (BrM) ist. Während die BM-Komponenten die biochemischen Informationen für die RPE-Haftung tragen, wird angenommen, dass die tiefere Schichten der BrM, bestehend aus fibrillärem Kollagen Typ I, III und V und Elastinfasern die physikalischen Eigenschaften vom RPE bestimmen.

Unsere interdisziplinären experimentellen Ansätze kombinieren Hydrogel-Technologien mit Retina-Organoiden und Mausbiologie, um den Beitrag der Molekular- und Strukturkomponenten der BrM zur Mechanobiologie des RPE zu erfassen und seine funktionelle Interaktion mit dem retinalen Neuroepithel zu verstehen.

Die Untersuchung dieser unerforschten Aspekte der RPE-Physiologie zielt darauf ab, neue Erkenntnisse über das Verständnis schwerer Netzhauterkrankungen wie der altersbedingten Makuladegeneration zu gewinnen und innovative therapeutische Ansätze zu entwickeln.

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