B9 - Rolle von Makrophagen bei der Adipozyten-Degradation - Ein "Live-Imaging"-Ansatz

Das angeborene Immunsystem dient, neben der Abwehr von Mikroorganismen, auch der Gewebehomöostase. Täglich werden 200 - 300 Milliarden sterbender Zellen im Körper von Zellen des angeborenen Immunsystems erkannt und abgeräumt. Das Fettgewebe besteht hauptsächlich aus Fettzellen. Darüber hinaus kommen im Fettgewebe auch Makrophagen vor, die sogenannten Fettgewebemakrophagen. Interessanterweise sind Fettzellen um ein vielfaches größer als Makrophagen und können im Alter oder bei falscher Ernährung die 5-fache Dimension von regulären Makrophagen erreichen. Die Abräumreaktion kann daher nicht von einzelnen Makrophagen bewerkstelligt werden. Ziel dieses Forschungsprojektes ist es, die zellulären und molekularen Vorgänge nach dem Sterben von Fettzellen zu untersuchen. Hierfür wurden von uns verschiedene ex vivo (Laser-induzierter Zelltod) und in vivo Modelle entwickelt (transgene Expression von Todesrezeptoren auf Adipozyten), um Adipozyten im lebenden Gewebe gezielt abzutöten. Im speziellen Fokus steht hier die extrazelluläre Verdauung durch lysosomale Exozytose. Hierbei sollen pharmakologische Ansatzpunkte gefunden werden, um die Abräumreaktion toter Fettzellen im Rahmen der Adipositas zu verbessern.

Abbildung 1: Lebendmikroskopie von Fettgewebe zeigt unterschiedliche Abbauvorgänge von sterbenden Fettzellen durch Fettgewebemakrophagen. Die Darstellung zeigt lebendes Fettgewebe mit rot-leuchtenden Makrophagen und grün-gefärbten Fettzellen. Obere Bildreihe: Ausschnitte eines Videos zeigen, wie ein Makrophage innerhalb von ~36 h eine sterbende Fettzelle (mit Stern markiert) erkennt, aufnimmt und verdaut. Untere Bildreihe: Nach erstem Kontakt zwischen sterbender Fettzelle und Makrophagen werden eine große Anzahl von weiteren Makrophagen angelockt und umschließen gemeinschaftlich die sterbende Fettzelle, ohne Anzeichen von Abbau der Fettzelle innerhalb von 4 Tagen. Messbalken entspricht 50 µm.

 

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PROJECT TEAM

Andreas Lindhorst, Doktorand