
Forschungsgruppe "Regeneration in Aged Individuals"
Die Forschungsgruppe 2165 Regeneration im Alter: Die Knochenheilung als Modelsystem zur Charakterisierung der Regeneration unter erschwerten Bedingungen zielt darauf ab, die grundlegenden Mechanismen zu verstehen, die den ansonsten effektiven Heilungsprozess entlang der beiden Pfade der frühen Immunantwort und der Wiederherstellung der mechanischen Kompetenz durch das Altern behindern.
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Projekt 2 - Projektleitung
FOR 2165 Teilprojekt 2


Die Rolle zellulärer Senescence in der Knochenregeneration

Ein überhöhter Anteil an seneszenten Zellen ist mit Alterung, eingeschränkter Geweberegeneration und einer Verschlechterung der Organfunktion assoziiert. Allerdings fördern seneszente Zellen auch die Lebenszeit in Gesundheit, durch die Verhinderung von malignen Transformationen und die Unterstützung der Regeneration durch die Modulierung inflammatorischer Antworten. Wir könnten bereits zeigen, dass ein Fehlen von seneszenten Zellen die Frakturheilung einschränkt, was ihre Wichtigkeit für eine erfolgreiche Heilung unterstreicht. Die Effekte von seneszenten Zellen auf ihre Umgebung werden teilweise durch sekretierte Faktoren (Seneszenz-assoziierter sekretorischer Phänotyp, SASP) vermittelt. Ähnlich verhält es sich auch mit den Mesenchymalen Vorläuferzellen (MSCs), welche nicht nur direkt (durch Differenzierung) zur Gewebe(neu)bildung beitragen, sondern auch über parakrine Signale den Verlauf regenerative Prozesse modulieren. Durch die Verwendung von MSCs mit induzierter Seneszenz und einem Tiermodell der vorzeitigen Alterung (GorabPrx1), könnten wir zwei Komponenten des SASP identifizieren, welche die Osteogenese beeinflussen: 1.) die Decorin-regulierte Signalübertragung und 2.) den CD73-vermittelte Purine-Stoffwechselweg. In der Folge möchten wir nun herausarbeiten wie beide Signalwege durch zelluläre Seneszenz beeinflusst werden und ihre generelle Rolle in der Differenzierung von MSCs und bei deren immunmodulative Eigenschaften aufklären. Gleichzeitig zu diesen in vitro Experimenten, möchten wir ein humanisiertes Xenotransplantationsmodell verwenden um unsere Erkenntnisse in einer kontrollierten in vivo Situation zu überprüfen. An diese Untersuchungen anschließend wird das vielversprechendste Ziel für eine Verbesserung der Frakturheilung in unserem etablierten Osteotomie Modell getestet. Zusammenfassend wollen wir von der Natur des seneszenten Phänotyps verstehen um therapeutischen Nutzen aus den Anteilen zu ziehen, welche positiv für endogene (Knochen)Regeneration sind, bei gleichzeitiger Überwindung der Aspekte, welche nachteilhaft für Gewebe(neu)bildung sind.
Publikationen
- Autoren:Kornak, U.; Saha, N.; Keren, B.; Neumann, A.; Taylor Tavares, A. L.; Piard, J.; Kopp, J.; Rodrigues Alves, J. G.; Rodriguez de; Los Santos, M.; El Choubassi, N.; Ehmke, N.; Jager, M.; Spielmann, M.; Pantel, J. T.; Lejeune, E.; Fauler, B.; Mielke, T.; Hecht, J.; Meierhofer, D.; Strom, T. M.; Laugel, V.; Brice, A.; Mundlos, S.; Bertoli-Avella, A.; Bauer, P.; Heyd, F.
Boute, O.; Dupont, J.; Depienne, C.; Van Maldergem, L. Fischer-Zirnsak, B.
Zeitschrift (Journal):Genet Med Jahr:2022; Jahrgang (Volume):24Ausgabe (Issue):(9):Seiten (Pages):1927-1940.
Titel:Alternative splicing of BUD13 determines the severity of a developmental disorder with lipodystrophy and progeroid features - Autoren:Vogt, G.; El Choubassi, N.; Herczegfalvi, A.; Kolbel, H.; Lekaj, A.; Schara, U., Holtgrewe, M.; Krause, S.; Horvath, R.; Schuelke, M., Hubner, C.; Mundlos, S.; Roos, A.; Lochmuller, H.; Karcagi, V.; Kornak, U.; Fischer-Zirnsak, B.
Zeitschrift (Journal):J Inherit Metab Dis Jahr:2021; Jahrgang (Volume):44Ausgabe (Issue):(4):Seiten (Pages):972-986.
Titel:Expanding the clinical and molecular spectrum of ATP6V1A related metabolic cutis laxa - Autoren:Hochmann, S.; Ou, K.; Poupardin, R.; Mittermeir, M.; Textor, M.; Ali, S.; Wolf, M.; Ellinghaus, A.; Jacobi, D.; Elmiger, J. A. J.; Donsante, S.; Riminucci, M.; Schafer, R.; Kornak, U.; Klein, O.; Schallmoser, K.; Schmidt-Bleek, K.; Duda, G. N.; Polansky, J. K.; Geissler, S.; Strunk, D.
Zeitschrift (Journal):Sci Transl Med Jahr:2023; Jahrgang (Volume):15Ausgabe (Issue):(688):Seiten (Pages):eabm7477.
Titel:The enhancer landscape predetermines the skeletal regeneration capacity of stromal cells - Autoren:Brauer, E.; Lange, T.; Keller, D.; Gorlitz, S.; Cho, S.; Keye, J.; Gossen, M.; Petersen, A.; Kornak, U.
Zeitschrift (Journal):Aging Cell Jahr:2023; Jahrgang (Volume):22Ausgabe (Issue):(3):Seiten (Pages):e13744.
Titel:Dissecting the influence of cellular senescence on cell mechanics and extracellular matrix formation in vitro - Autoren:Giesche, J.; Mellert, K.; Geissler, S.; Arndt, S.; Seeling, C.; von Baer, A.; Schultheiss, M.; Marienfeld, R.; Moller, P.; Barth, T. F.
Zeitschrift (Journal):J Pathol Jahr:2022; Jahrgang (Volume):257Ausgabe (Issue):(5):Seiten (Pages):687-696.
Titel:Epigenetic lockdown of CDKN1A (p21) and CDKN2A (p16) characterises the neoplastic spindle cell component of giant cell tumours of bone - Autoren:Qazi, T. H.; Mooney, D. J.; Duda, G. N.; Geissler, S.
Zeitschrift (Journal):Biomaterials Jahr:2020; Jahrgang (Volume):230:Seiten (Pages):119639.
Titel:Niche-mimicking interactions in peptide-functionalized 3D hydrogels amplify mesenchymal stromal cell paracrine effects - Autoren:Pustlauk, W.; Westhoff, T. H.; Claeys, L.; Roch, T.; Geissler, S.; Babel, N.
Zeitschrift (Journal):Sci Rep Jahr:2020; Jahrgang (Volume):10Ausgabe (Issue):(1):Seiten (Pages):5951.
Titel:Induced osteogenic differentiation of human smooth muscle cells as a model of vascular calcification - Autoren:Schoon, J.; Hesse, B.; Rakow, A.; Ort, M. J.; Lagrange, A.; Jacobi, D.; Winter, A.; Huesker, K.; Reinke, S.; Cotte, M.; Tucoulou, R.; Marx, U.; Perka, C.; Duda, G. N.; Geissler, S.
Zeitschrift (Journal):Adv Sci (Weinh) Jahr:2020; Jahrgang (Volume):7Ausgabe (Issue):(20):Seiten (Pages):2000412.
Titel:Metal-Specific Biomaterial Accumulation in Human Peri-Implant Bone and Bone Marrow - Autoren:Howaldt, A.; Hennig, A. F.; Rolvien, T.; Rossler, U.; Stelzer, N.; Knaus, A.; Bottger, S.; Zustin, J.; Geissler, S.; Oheim, R.; Amling, M.; Howaldt, H. P.; Kornak, U.
Zeitschrift (Journal):J Bone Miner Res Jahr:2020; Jahrgang (Volume):35Ausgabe (Issue):(7):Seiten (Pages):1322-1332.
Titel:Adult Osteosclerotic Metaphyseal Dysplasia With Progressive Osteonecrosis of the Jaws and Abnormal Bone Resorption Pattern Due to a LRRK1 Splice Site Mutation - Autoren:Schlundt, C.; Reinke, S.; Geissler, S.; Bucher, C. H.; Giannini, C.; Mardian, S.; Dahne, M.; Kleber, C.; Samans, B.; Baron, U.; Duda, G. N.;Volk, H. D.; Schmidt-Bleek, K.
Zeitschrift (Journal):Front Immunol Jahr:2019; Jahrgang (Volume):10:Seiten (Pages):1954.
Titel:Individual Effector/Regulator T Cell Ratios Impact Bone Regeneration - Autoren:Andrzejewska, A.; Catar, R.; Schoon, J.; Qazi, T. H.; Sass, F. A.; Jacobi, D.; Blankenstein, A.; Reinke, S.; Kruger, D.; Streitz, M.; Schlickeiser, S.; Richter, S.; Souidi, N.; Beez, C.; Kamhieh-Milz, J.; Kruger, U.; Zemojtel, T.; Jurchott, K.; Strunk, D.;; Reinke, P.; Duda, G.; Moll, G.; Geissler, S.
Zeitschrift (Journal):Front Immunol Jahr:2019; Jahrgang (Volume):10:Seiten (Pages):2474.
Titel:Multi-Parameter Analysis of Biobanked Human Bone Marrow Stromal Cells Shows Little Influence for Donor Age and Mild Comorbidities on Phenotypic and Functional Properties - Autoren:Xiang, G.; Lippens, E.; Hafeez, S.; Duda, G. N.; Geissler, S.; Qazi, T. H.
Zeitschrift (Journal):Mater Sci Eng C Mater Biol Appl Jahr:2019; Jahrgang (Volume):2019Ausgabe (Issue):(104):Seiten (Pages):109911.
Titel:Oxidized alginate beads for tunable release of osteogenically potent mesenchymal stromal cells - Autoren:Qazi, T. H.; Tytgat, L.; Dubruel, P.; Duda, G. N.; Van Vlierberghe, S.; Geissler, S.
Zeitschrift (Journal):ACS Biomater Sci Eng Jahr:2019; Jahrgang (Volume):5Ausgabe (Issue):(10):Seiten (Pages):5348-5358.
Titel:Extrusion Printed Scaffolds with Varying Pore Size As Modulators of MSC Angiogenic Paracrine Effects

Gegründet durch die DFG (Projektnummer: 249509554)
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