Angiogenese und Immuno-Mechanik

Heilung beginnt mit der selbstständigen Organisation von Zellen in der Wunde, um wieder ein strukturiertes Gewebe entstehen zu lassen und die durch die Verletzung verloren gegangene mechanische Stabilität und intrinsische Vorspannung der verletzten Matrix wieder herzustellen. Unser Ziel ist es, diese selbstständige Organisation von Fibroblasten, Gefäßvorläufern, Immunzellen und mechanischer Instabilität in der komplexen Umgebung des Gewebes zu entschlüsseln. Ein besseres Verständnis dieses Wechselspiels bildet die Grundlage für neuartige Therapieansätze in der muskuloskeletalen Regeneration.

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Brücke zwischen dem JWI und der ETH Zürich

Prof. Dr. Viola Vogel

Professorin an der ETH Zürich
BIH Einstein Visiting Fellow

Selbstorganisation
Mechanische Einflüsse auf die zelluläre und extrazelluläre Organsiation

Zellen in unserem Körper sind in ein strukturelles Netzwerk aus extrazellulärer Matrix (ECM) eingebettet. Das ECM unterstützt die Zellen nicht nur strukturell und mechanisch, sondern spielt auch eine entscheidende Rolle bei essentiellen Funktionen der Zellen, wie der Differenzierung, der Migration, der Kontraktion. Sie beeinflusst Stammzelldifferenzierung (Fate) und ist essentiell für Strukturanpassungen während der regulären Gewebehomöostase. Abnormale Veränderungen in den Gewebeeigenschaften sind charakteristisch für verschiedene Stadien der Krebsentstehung und der Fibrose. Die zugrundeliegenden Mechanismen dieser ECM-Zell-Interaktionen sind weitestgehend unklar, sowohl in welchen Bereichen Gewebeeigenschaften physiologisch sind und wann sie tatsächlich auch pathologische Konsequenzen darstellen. Bisher fehlte die Möglichkeit, diese Zell-Matrix Mechanik zu detektieren, zu quantifizieren um aus diesem Verständnis auch Diagnostik oder gar Therapie ableiten zu können. Viola Vogel hat eine Technologie entwickelt, die es erlaubt die Mechanik zwischen Zelle und Matrix zu bestimmen. Wir wenden gemeinsam im Rahmen des Einstein-Fellowships diese Technologie an klinischen Proben an, um zum einen das nötige Grundverständnis zu gewinnen und zum anderen die Grundlagen für Advanced Diagnostics der Mechano-Biologie zu legen.