
DFG Sonderforschungsbereich 1444
Der Sonderforschungsbereich zielt darauf ab, am Beispiel der Knochenheilung die grundlegenden Mechanismen zu entschlüsseln, die zwischen Erfolg und Misserfolg bei der Regeneration von muskuloskelettalem Gewebe ausschlaggebend sind.
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Teilprojekt 1 - Projektleitung
SFB 1444 Stellvertretende wissenschaftliche Koordinatorin & Umsetzung 3R-Prinzipien, TP 1 & 12 | FOR 2165 Teilprojekte 5 & 6

SFB 1444 Stellvertretender Sprecher & Ombudsperson, Teilprojekte 1 & 2 | FOR 2165 Teilprojekt 5

Den Einfluss einer erfahrenen adaptiven Immunität auf die Frakturheilung verstehen und umgestalten

Die Wechselwirkung zwischen dem Immunsystem und dem Knochenstoffwechsel sind inzwischen sehr gut belegt. Schmidt-Bleek und Volk konnten zeigen, dass die Zusammensetzung des adaptiven Immunsystems, insbesondere das Verhältnis von naiven und effektor memory T Zellen einen entscheidenden Einfluss auf die Knochenregeneration haben. Das immunologische Alter bestimmt die Entzündungsreaktion, die den Knochenheilungsprozess initiiert. Ein hoher Anteil an effektor memory T Zellen resultiert in einem Zytokinmilieu, welches für die Heilung nachteilig ist. In kliniknahen prä-klinischen Modellen konnte gezeigt werden, dass ein gezieltes Gegensteuern durch lokale immunmodulatorische Ansätze eine Verbesserung der Knochenregeneration erzielt.
Ein aktueller Schwerpunkt ist die Entwicklung neuartiger Therapiekonzepte, um lokale Immunmodulation gezielt in der frühen Phase der Knochenregeneration zu erreichen. Zur Zeit befinden sich immunmodulatorische Implantate und mRNA-basierte Ansätze in der „proof of concept“ Phase.
Wichtigste Ergebnisse

Microbiome Diversität
Entzündungsreaktion | Energieversorgung & -verbrauch
Die Analyse des Darmmikrobioms zeigte erhebliche Veränderungen nach der Operation, die auf Unterschiede in der immunologischen Erfahrung zurückzuführen sind.

Förderung von Angiogenese
Entzündungsreaktion | Energieversorgung & -verbrauch
Multimodale mRNA-modifizierte Zellimplantate zur lokalen Förderung von Angiogenese.
Drzeniek et al. Biomaterials 2023 | In Zusammenarbeit mit Teilprojekt P05

Immunmodulation
Entzündungsreaktion | Energieversorgung & -verbrauch
mRNA Technologie für Immunmodulation und deren pro-inflammatorische Nebenwirkungen.

Vielfältige Rollen von Makrophagen
Energieversorgung & -verbrauch | Kraftübertragung & Sensorik
Makrophagen und ihr Phänotyp sind entscheidend für die Revaskularisierungsschritte bei der Knochenheilung / Biomechanik beeinflusst die Makrophagenpolarisation.
Schlundt et al Acta Biomater. 2021 | In Zusammenarbeit mit Teilprojekt P09

Entzündliche Zytokine
Entzündungsreaktion | Kraftübertragung & Sensorik
Entzündliche Zytokine steuern die Ablagerung von ECM in vitro.
In Zusammenarbeit mit Teilprojekt P03
Team
Deciphering and modulating cellular communication in fracture healing with a focus on altered processes due to aging

Next generation MSCs for regenerative purposes - manipulation of the cellular phenotype using biomaterials and non-viral gene transfer

Regulatory T cells - the role of phenotypical properties during bone healing and regeneration

Understand and reshape the impact of obesity/type 2 diabetes mellitus and adaptive immunity on bone fracture healing

Publikationen
- Autoren:Drzeniek, N. M.; Kahwaji, N.; Schlickeiser, S.; Reinke, P.; Geissler, S.; Volk, H. D.; Gossen, M.
Zeitschrift (Journal):Biomaterials Jahr:2023; Jahrgang (Volume):294:Seiten (Pages):121971.
Titel:Immuno-engineered mRNA combined with cell adhesive niche for synergistic modulation of the MSC secretome - Autoren:Duda, G. N.; Geissler, S.; Checa, S.; Tsitsilonis, S.; Petersen, A.; Schmidt-Bleek, K.
Zeitschrift (Journal):Nat Rev Rheumatol Jahr:2023; Jahrgang (Volume):19Ausgabe (Issue):(2):Seiten (Pages):78-95.
Titel:The decisive early phase of bone regeneration - Autoren:Schlundt, C.; Fischer, H.; Bucher, C. H.; Rendenbach, C.; Duda, G. N.; Schmidt-Bleek, K.
Zeitschrift (Journal):Acta Biomater Jahr:2021; Jahrgang (Volume):133:Seiten (Pages):46-57.
Titel:The multifaceted roles of macrophages in bone regeneration: A story of polarization, activation and time

Gegründet durch die DFG (Projektnummer: 427826188)
Förderzeitraum 2021-2024