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Molekulare Differenzierungsmechanismen von Epithelien / SPP 1028

Molecular Mechanisms of Epithelial Differentiation

15.09.2003

Programmbeschreibung / Programme Summary

Die Funktion epithelialer Organe, wie der Haut, Schleimhäute, Lunge und des Magen-Darm-Traktes, wird durch gewebespezifisch differenzierte Zelltypen ermöglicht und aufrechterhalten. Sowohl die sich ständig erneuernden Epithelien als auch ihre Stützgewebe befinden sich in einem fortlaufenden Wachstum, Umbau- und Differenzierungsprozess, der wechselseitig durch gewebeständige und einwandernde Zellen beeinflusst wird. Bisher sind die Kontrollmechanismen dieser Vorgänge nur unzureichend geklärt. Es bestehen allerdings Hinweise für enge, komplexe Wechselwirkungen der unterschiedlichen epithelialen, mesenchymalen und neuroektodermalen Zelltypen miteinander durch die Produktion von Botenstoffen oder durch direkte Zell-Zell-Interaktionen. Daher ist es sinnvoll, verschiedene mit dem Studium der Differenzierung isolierter Zelltypen (Epithelzellen, Fibroblasten, Endothelzellen, Mastzellen) oder Kompartimente der Haut und anderer epithelialer Organe bei Säugern beschäftigte Arbeitsgruppen in einem Forschungsschwerpunkt zusammenzubringen, um so der grundlegend gewebsinteraktiven Natur epithelialer Differenzierungsmechanismen gerecht zu werden. Folgende Aspekte sollen dabei näher untersucht werden: 1. die Produktion und Freisetzung von Differenzierungsfaktoren und deren endogen und exogen gesteuerte molekulare Regulation; 2. die Charakterisierung der durch solche Faktoren induzierten Zellveränderungen auf Transkriptions- und Proteinebene; 3. die Analyse der differenzierungsregulierenden Interaktion von verschiedenen Zellen bzw. der von ihnen ausgehenden Differenzierungssignale in experimentellen Modellen wie konventionellen (Monolayer) und organotypischen Kulturen, Organkulturen sowie in ausgewählten Tiermodellen.

Structure and function of epithelial organs, such as skin, mucosa, lung, and the digestive tract are produced and maintained by tissue specific differentiated cell types. Both the permanently self-renewing epithelia as well as their supporting connective tissues are in a dynamic process of continuous growth, reorganization and differentiation. These processes involve and are controlled by both tissue-resident and infiltrating cells. The mechanisms controlling these complex processes are only partially understood. It is known that complex interactions between epithelial, mesenchymal and neuroectodermal cells are involved mediated by diffusible factors as well as by direct cell-cell contact. In view of the complexity of these mechanisms, it appeared reasonable to coordinate the work of different groups with expertise in studying differentiation of isolated cells as well as epithelial organs in a research program to study basic mechanisms of tissue interactions controlling epithelial differentiation. The specific tasks of this research program shall focus on the following subjects: 1. Production, release and mechanism of action of diffusible factors regulating epithelial differentiation, 2. Analysis and characterization of the changes produced by these factors in target cells on transcription, translation level of target genes, 3. Analysis of regulatory mechanisms based on cell-cell interactions in experimental models, such as conventional and organotypic cocultures, organ cultures and seclected animal models.

Sprecher / Spokesperson:

Professor Dr. Norbert E. Fusenig
Abteilung Differenzierung und Carcinogenese am Deutschen Krebsforschungszentrum
Im Neuenheimer Feld 280 · 69120 Heidelberg
Tel.: (06221) 42-4507 · Fax.: (06221) 42-4551
E-Mail: N.Fusenig@dkfz-heidelberg.de

Further Information: www.ukl.uni-freiburg.de/spp1028/