Dr. Selina Jorch
Das Ziel unserer Forschung ist es, die Dynamik des Immunsystems im Zusammenhang mit klinischen Erkrankungen beim Menschen besser zu verstehen. Der Schwerpunkt liegt auf der direkten Visualisierung des Verhaltens von Immunzellen während Entzündungen, Infektionen und Resolution mithilfe modernster Technologien, darunter Laser-Scanning-Konfokalmikroskopie und 2-Photonen-Mikroskopie. Die Echtzeit-Bildgebung komplexer zellulärer Vorgänge sowohl in vitro als auch in vivo bietet einen einzigartigen Einblick in diese dynamischen Prozesse (Jorch & Deppermann, Front Cell Dev Biol., 2021). Wir konzentrieren uns auf Monozyten, Makrophagen und Neutrophile in verschiedenen Organen während Infektionen mit S. aureus und E. coli oder bei Erkrankungen wie dem Familiären Mittelmeerfieber. Autoinflammatorische Syndrome wie das Familiäre Mittelmeerfieber (FMF), das PAPA-Syndrom und das PAMI-Syndrom gehen mit einer Überaktivierung von Neutrophilen, Monozyten oder Makrophagen einher. Bei Patienten mit autoinflammatorischen Syndromen wurden genetische Mutationen in Proteinen (Pyrin/PSTPIP1) gefunden, die eine Rolle bei der Aktivierung des Inflammasoms und der unkontrollierten Zytokinsekretion spielen (Jorch et al., JACI 2023, Holzinger, Fassl et al., JACI 2015). Diese mutierten Proteine stehen jedoch auch im Zusammenhang mit dem Zytoskelett und der Migration, aber wie die Mutationen das Kriech-, Adhäsions- oder Transmigrationsverhalten von Phagozyten beeinflusst haben, ist bislang völlig unbekannt. Durch den Einsatz von intravitaler Laser-Scanning-Konfokalmikroskopie und 2-Photonen-Mikroskopie in Kombination mit der CRISPR/Cas-Technik hat unsere Gruppe die Möglichkeit, die Auswirkungen dieser Mutationen in Leber, Nieren, Haut oder Lymphknoten genauer zu untersuchen. Wir untersuchen auch die Rolle von myeloischen Immunzellen bei der Pyelonephritis während der akuten Phase, wenn die Bakterien aus der Blase in die Nieren wandern, aber auch in der Heilungsphase und beim Wiederauftreten der Pyelonephritis. Für diese dynamischen Prozesse ist unsere intravitale 2-Photonen-Bildgebung unerlässlich (https://www.baricade.de/). Ein weiterer Schwerpunkt sind S. aureus-Blutbahninfektionen und die Interaktion dieser Bakterien mit Makrophagen. Wir untersuchen, warum einige Kupffer-Zellen, die den Großteil der S. aureus aus dem Blutkreislauf auffangen, die Bakterien nicht eliminieren können. Um den Mechanismus aufzudecken, verwenden wir Techniken wie Dual-RNA-Sequenzierung, Durchflusszytometrie und Live-Cell-Imaging. In diesem Projekt untersuchen wir auch die Bauchhöhle und die Funktion ihrer Makrophagen. Frühere Studien von uns haben gezeigt, dass die Gata6+-Makrophagen dazu beitragen, S. aureus vor Neutrophilen zu schützen und die Neutrophileninfiltration zu verzögern, was zu einer stärkeren Ausbreitung führt (Jorch et al., JCI 2019). Nun haben wir eine Methode entwickelt, um die Bauchhöhle mit 2-Photonen-Mikroskopie zu visualisieren, die uns helfen wird, tiefere Einblicke in die mechanistischen Details zu gewinnen.
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