
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 10 - Projektleitung
SFB 1444 Teilprojekt 10 | FOR 2155 Teilprojekt 4


Äussere Gefässmechanik als altersabhängiger Regulator der Angiogenese und der Strukturierung von Gefässen

Checa und Petersen werden in einem kombinierten in-vitro- und in-silico-Ansatz untersuchen, wie die äußere Gefäßmechanik als altersabhängiger Regulator Angiogenese und Strukturierung von Gefäßen steuert. Sie werden erforschen, wie Stromazellen, die die entstehenden Gefäße umgeben, die Aussprossung und Strukturierung durch die mechanische Kommunikation mit gefäßresidenten Endothelzellen und durch die Entstehung von extrazellulärer Matrix steuern. Checa und Petersen stellen die Hypothese auf, dass Zellen und ihre mechanische Verspannung, die im Netzwerk der die Gefäßanlagen umgebenden extrazellulären Matrix (ECM) vorhanden ist, wesentlich zur Aussprossung beitragen. Da der Alterungsprozess die intrinsische Fähigkeit der Stromazellen, mechanische Signale wahrzunehmen, umzuwandeln und auf diese zu reagieren, beeinträchtigt, wird erwartet, dass diese mechanische Steuerung der Aussprossung altersabhängig ist. Das letztendliche Ziel ist es zu verstehen, wie die Ausrichtung, der Spannungszustand und die Remodellierung der Fasern der extrazellulären Matrix den Prozess der angiogenen Aussprossung als Voraussetzung für die Heilung von Knochendefekten modulieren.
Wichtigste Ergebnisse

Mechanische Regulierung der sprossenden Angiogenese während der frühen Knochenheilung
Energieversorgung & -verbrauch | Kraftübertragung & Sensorik
Extrinsische mechanische Belastungen, die sich aus der physiologischen Belastung und der Steifigkeit der Fixierung ergeben, treiben in erster Linie die sprossende Angiogenese in den frühen Phasen der Knochenheilung an und setzen die mechanische Kommunikation zwischen den Zellen außer Kraft.
In Zusammenarbeit mit Teilprojekt P03 und Teilprojekt P09

Zellulären Seneszenz beeinflusst die zelluläre Adhäsion
Energieversorgung & -verbrauch | Kraftübertragung & Sensorik
Der alters-assoziierte Prozess der zellulären Seneszenz beeinflusst die zelluläre Adhäsion, sowie die auf die Umgebung aufgebrachte Kraftwirkung mit Konsequenzen für den Gewebeaufbau.

Blutgefäßbildung
Energieversorgung & -verbrauch | Kraftübertragung & Sensorik
Die Blutgefäßbildung wird durch die Größe und Ausrichtung der Zugkräfte umliegender Stromazellen geleitet.
Team
In vitro modeling of age-dependent cell mechanics and its influence on vascular sprouting (Vertreter des wissenschaftlichen Nachwuchses)

In silico Investigation of the Mechano-Regulation of Sprouting Angiogenesis during Bone Healing

Publikationen
- Autoren:Abdalrahman, T.; Checa, S.
Zeitschrift (Journal):Biomech Model Mechanobiol Jahr:2022; Jahrgang (Volume):21Ausgabe (Issue):(6):Seiten (Pages):1623-1640.
Titel:On the role of mechanical signals on sprouting angiogenesis through computer modeling approaches

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