Immunologie und Immunonkologie
Erkrankungen im Fachgebiet der Hals-Nasen-Ohrenheilkunde stehen in einem besonders engen Verhältnis zum Immunsystem. Durch seine einzigartigen anatomischen Gegebenheiten kommt dem Kopf-Halsbereich eine wesentliche Aufgabe bei der Prägung des Immunsystems zu. Hier findet der erste Kontakt von Immunzellen mit Antigenen aus der Umwelt statt, welcher sich im Kindesalter klinisch als Hyperplasie des lymphatischen Gewebes im Bereich der Rachen- und Gaumenmandeln manifestiert. Weiterhin erklärt die kontinuierliche Exposition gegenüber Allergenen und Pathogenen im Kopf-Halsbereich, weshalb Allergien und Entzündungserkrankungen eine so herausragende Bedeutung in der Hals-Nasen-Ohrenheilkunde besitzen. Erfreulicherweise lassen sich auch kompliziertere Verläufe von bakteriellen Entzündungen der Mandeln, des Mittelohrs, der Nasennebenhöhlen, der Speicheldrüsen oder des Kehlkopfes in den meisten Fällen durch gegenwärtig verfügbare antibiotische Substanzen beherrschen. Komplikationen wie Abszessbildung, das Übergreifen der Entzündung auf andere Organe oder Sepsis werden in diesem Zusammenhang selten beobachtet und enden heute nur in Einzelfällen tödlich. Das zunehmende Auftreten von antibiotikaresistenten Keimen könnte in Zukunft aufgrund dieses Erkrankungsspektrums jedoch vor allem in der Hals-Nasen-Ohrenheilkunde zu einer ernsthaften Herausforderung werden. Neben der Entwicklung neuer antibiotischer Substanzen könnten hier insbesondere innovative therapeutische Konzepte, wie z. B. die gezielte Beeinflussung der Immunantwort, Wege aus dieser Problematik eröffnen. Zudem könnte mit Hilfe immunmodulatorischer Strategien auch die Behandlung von chronischen, primär aseptischen Entzündungszuständen des Mittelohres (z. B. Cholesteatom) oder der Nasennebenhöhlen (z. B. chronisch-polypöse Sinusitis) weiter verbessert werden. In diesem Sinne könnten sich auch für die Therapie des akuten Hörsturzes, für welchen ebenfalls eine entzündlich-immunologische Genese diskutiert wird, neue Möglichkeiten ergeben.
Darüber hinaus ist das Immunsystem maßgeblich an der Wundheilung nach chirurgischen Eingriffen im Kopf-Halsbereich beteiligt. Störungen dieser Vorgänge und Infektionen im Wundgebiet, wie sie hauptsächlich nach Revisionseingriffen in vernarbtem Gewebe bzw. in bestrahltem Gewebe nach Radiotherapie auftreten, können aufgrund der engen Lagebeziehung zu Mediastinum und Gehirn zu einer vitalen Bedrohung des Patienten werden. Schließlich mehren sich die Hinweise darauf, dass weiße Blutkörperchen (Leukozyten) als Effektorzellen des Immunsystems auch entscheidend an Entstehung, Wachstum und Metastasierung von malignen Tumoren beteiligt sind. Eine gezielte Modulation der Immunantwort könnte in diesem Zusammenhang den Erfolg gegenwärtiger onkologischer Behandlungskonzepte im Kopf-Halsbereich zusätzlich erhöhen.
Es ist deshalb für die künftige Weiterentwicklung der Hals-Nasen-Ohrenheilkunde und Kopf-Halschirurgie unerlässlich, ein tiefgreifendes Verständnis der den Pathologien im Kopf-Halsbereich zugrunde liegenden entzündlich-immunologischen Mechanismen zu besitzen.
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Leukozyten spielen eine zentrale Rolle bei Auslösung, Aufrechterhaltung und Beendigung von Entzündungsvorgängen. Ein besonders attraktiver Ansatzpunkt zur gezielten Beeinflussung des Immunsystems ist in diesem Zusammenhang der Prozess der Rekrutierung von Leukozyten zum Ort der Schädigung, dessen Erforschung den Schwerpunkt der Arbeitsgruppe bildet. Bisher ist bekannt, dass es im Rahmen dieses kaskadenartig verlaufenden Vorgangs zunächst zu temporären Interaktionen von Leukozyten mit dem mikrovaskulären Gefäßendothel („rolling“) kommt. Im weiteren Verlauf verringern auf dem Gefäßendothel rollende Leukozyten ihre Geschwindigkeit und initiieren in der Folge ihre Adhärenz am Gefäßendothel („arrest“). Daraufhin verstärken Leukozyten ihre Verbindung zum Gefäßendothel („adhesion strenghtening and spreading“), bevor sie intraluminal zu geeigneten Stellen für ihre Transmigration kriechen („intraluminal crawling“). Von dort aus beginnen sie ihre Passage durch die Endothelzellbarriere, durchdringen die perivaskuläre Basalmembran und wandern auf Perizyten der Gefäßwand entlang („abluminal crawling“), bevor sie schließlich das perivaskuläre Gewebe erreichen (Schemazeichnung unten aus Zuchtriegel et al., PLOS Biol 2016).
Derartige Interaktionen von Immunzellen im Gefäßsystem finden nicht nur bei akuten oder chronischen Entzündungen statt, sondern spielen beispielsweise auch im Rahmen der Thrombusbildung sowie bei Entstehung, Wachstum und Metastasierung von malignen Tumoren eine wesentliche Rolle. Durch ein besseres Verständnis dieser Vorgänge sollte es möglich werden, spezifischere Strategien zur Beeinflussung solcher Prozesse im Kopf-Halsbereich zu entwickeln, welche das Auftreten unerwünschter Begleiterscheinungen vermindern und dabei gleichzeitig die Effektivität der Behandlung steigern.
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- Untersuchungen zu den Mechanismen der Migration von Immunzellen
- Untersuchungen zu den Mechanismen der mikrovaskulären Immunthrombose
- Untersuchungen zur Bedeutung von Immunzellen für die Gewebeintegration von Biomaterial
- Untersuchungen zur Bedeutung von Immunzellen beim obstruktiven Schlafapnoesyndrom
- Untersuchungen zur Bedeutung von Immunzellen bei Speicheldrüsenpathologien
- Untersuchungen zur Bedeutung von Immunzellen für die Pathogenese des Kopf-Hals-Plattenepithelkarzinoms und anderer maligner Tumore
- Untersuchungen zur Biokompatibilität von synthetischen Materialien als Gewebeersatz
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- Prof. Dr. med. Christoph Reichel (Leiter der Arbeitsgruppe)
- Dr. med. Bernd Uhl (Stellvertretender Leiter der Arbeitsgruppe)
- Julian Dominik (Student Humanmedizin, FöFoLe, IRTG des SFB 914)
- Florian Haring (Student Humanmedizin, FöFoLe, IRTG des SFB 914)
- Jonas Hildinger (Student Humanmedizin, FöFoLe)
- Joshua Luft (Student Humanmedizin)
- Rea Mitsigeorgi (Studentin Humanmedizin)
- Lena Padovan (Ärztin, FöFoLe, IRTG des SFB 914)
- Vera Schneewind (Studentin Humanmedizin, FöFoLe)
- Bojan Smiljanov (Tierarzt, IRTG des SFB 914)
- Yannick Vadlau (Student Humanmedizin, FöFoLe, IRTG des SFB 914)
- Zhengquan Wu (Student Humanmedizin, Chinese Research Council)
- Claudia Fahney (MTA)
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- Hans-Joachim Anders, München
- Dirk Baumjohann, Bonn
- Sven Brandau, Essen
- Elisabeth Deindl, München
- Robert Fürst, Frankfurt
- Olivier Gires, München
- Kirsten Lauber, München
- Bruno Luckow, München
- Steffen Massberg, München
- Markus Moser, München
- Jörg Renkawitz, München
- Christian Schulz, München
- Rene Schramm, Bochum
- Markus Sperandio, München
- Konstantin Stark, München
- Sebastian Strieth, Bonn
- Stefan Zahler, München
- Mercedes Costell, Valencia, Spanien
- Paul J. Declerck, Leuven, Belgien
- Elisabetta Dejana, Mailand, Italien
- Sandip Kanse, Oslo, Norwegen
- Seyedmehdi Payabvash, New Haven, USA
- Romeo Ricci, Strassburg, Frankreich
- Sussan Nourshargh, London, England
- Christoph Scheiermann, Genf, Schweiz
- Matthias Wymann, Basel, Schweiz
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- Unterschiedliche Krankheitsmodelle (z. B. Peritonitis, lokale Entzündung und Mikrozirkulationsstörung, Kopf-Hals-Plattenepithelkarzinom und andere maligne Tumore, Speicheldrüsenpathologien, Gewebeintegration von Biomaterial)
- In-vivo- und Ex-vivo-Mikroskopie-Techniken (z. B. Multiphotonen-Mikroskopie, konfokale Laser-Scanning-Mikroskopie)
- In-vitro-Methoden (z. B. Mehrkanal-Durchflusszytometrie, Immunhistologie, ELISA)
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- Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG; Sonderforschungsbereich 914)
- LMUexcellent (Exzellenzinitiative des Bundesministeriums für Bildung und Forschung)
- Förderprogramm für Forschung und Lehre (FöFoLe) der Medizinischen Fakultät der LMU München
- Chiles Foundation
- Friedrich-Baur-Stiftung
- B. Braun-Stiftung
- Fritz-Acker-Stiftung
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- Mittmann LA, Haring F, Schaubächer JB, Hennel R, Smiljanov B, Zuchtriegel G, Canis M, Krombac F, Holdt L, Brandau S, Vogl T, Lauber K, Uhl B, Reichel CA (2021). Uncoupled biological and chronological ageing of neutrophils in cancer promotes tumor progression. J Immunother Cancer. accepted for publication
- Uhl B, A Mittmann L, Dominik J, Hennel R, Smiljanov B, Haring F, B Schaubächer J, Braun C, Padovan L, Pick R, Canis M, Schulz C, Mack M, Gutjahr E, Sinn P, Heil J, Steiger K, Kanse SM, Weichert W, Sperandio M, Lauber K, Krombach F, Reichel CA (2021). uPA-PAI-1 heteromerization promotes breast cancer progression by attracting tumorigenic neutrophils. EMBO Mol Med. 7;13(6):e13110.
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