Zellfusion im Blick

Lehrstuhl und Institut für Immunologie

Die Arbeitsgruppe „Stammzellen“ beschäftigt sich vor allem mit der Rolle der Zellfusion im Tumorgeschehen. Es ist bekannt, dass Tumorzellen mit Tumor- oder normalen Zellen aber auch normalen Zellen untereinander verschmelzen können. Daraus können Hybridzellen hervorgehen, die neue Eigenschaften aufweisen. Dazu zählen z.B. eine erhöhte Resistenz gegenüber Chemotherapeutika oder ein erhöhtes Metastasierungspotenzial. Gleichfalls ist bekannt, dass aus der homologen Fusion von normalen Zellen Hybridzellen mit neoplastischen Potential hervorgehen können. 

In in-vitro-Studien konnte die Arbeitsgruppe bereits zeigen, dass Zellen, die durch die Verschmelzung von gesunden Brustzellen und Brustkrebszellen entstanden sind, widerstandsfähiger gegen bestimmte Krebsmedikamente (Zytostatika) sind. Darüber hinaus sprachen die Hybrid-, nicht aber die ursprünglichen Zellen auf das Chemokin CCL21 an, das mit der Lymphknotenmetastasierung von Brusttumoren in Verbindung gebracht wird. 

In den vergangenen Jahren ging die Arbeitsgruppe zudem der Frage nach, warum sich Tumorzellen mit anderen Zellen (z. B. Stammzellen) verbinden. Die Wissenschaftler:innen haben Analyse-Tools wie den Double-Fluorescence-Reporter-Assay oder den Dual-Split-Assay entwickelt, um dieses Phänomen genauer zu untersuchen. Dabei haben sie herausgefunden, dass der Stoff TNF-alpha die Zellen dazu bringt, sich häufiger zu verbinden. Gibt man Patient:innen das anti-inflammatorisch wirkende Antibiotikum Minozyklin, kommen diese Verbindungen seltener vor. Die verbundenen Zellen (Hybridzellen) besitzen möglicherweise Krebsstammzell-Eigenschaften; sie überleben Krebstherapien und können Rückfälle verursachen. In aktuellen Untersuchungen schauen sich die Forscher:innen an, welche Rolle das Protein Scramblase bei der Fusion der Tumor- mit den Stammzellen spielt. Zusätzlich erforschen sie, ob normale Zellen durch die Verschmelzung bösartig werden können. Erste Ergebnisse deuten darauf hin, dass dies tatsächlich der Fall ist: So hat die Arbeitsgruppe u. a. eine Vielzahl von Chromosomenverteilungsfehlern während der Zellteilung beobachtet.

Diese Arbeitsgruppe beschäftigt sich mit der Fragestellung, welchen Einfluss Mikro- und Nanoplastik auf humane Zellen haben, wobei sowohl normale Zellen als auch Krebszellen untersucht werden. Die Kontamination der Umwelt und auch der Nahrung durch Mikro- und Nanoplastik wird durch den zunehmenden weltweiten Verbrauch von Plastikprodukten allgemein sowie deren Entsorgung in der Natur/Umwelt verursacht. Plastik kann nicht (oder nur sehr schlecht) durch Mikroorganismen abgebaut werden. Stattdessen findet eine Erosion durch Wind, Wasser, Erde, Sonneneinstrahlung, etc. statt, woraus zunächst Makroplastikpartikel und final Mikro- und Nanoplastikpartikel hervorgehen. Diese werden sowohl von Pflanzen als auch Tieren aufgenommen, gelangen auf diese Art in die Nahrungskette und damit letztlich auch beim Menschen. Fakt ist, dass Mikro- und Nanoplastikpartikel hautsächlich über die Nahrung aufgenommen werden und sich im Körper anreichern können. Anhand von in-vitro Studien konnten wir bereits zeigen, dass Mikro- und Nanoplastikpartikel sowohl Dosis- als auch Größen- als Zelllinieenspezifisch aufgenommen wurden und einen möglichen Einfluss auf die migratorischen Eigenschaften der Zellen hatten. Gegenwärtig wird untersucht, über welchen Mechanismus die Mikro- und Nanoplastikpartikel in die Zellen aufgenommen werden.

Immunocompetent Cells - Makrophagen

Neutrophil Granulocytes - 1ng calcium pp

Neutrophil Granulocytes - 2ng calcium pp

Neutrophil Granulocytes - 2ng calcium pp

Tumor Cells Bladder carcinoma cells - 3Heyder4

Tumor Cells Breast carcinoma cells - 1ECR Fig 3 film

Tumor Cells Breast carcinoma cells - 3ECR Fig 4 film2

Tumor Cells Breast carcinoma cells - 4ECR 2D