Veranstaltung
| Titel | Zell-Matrix-Interaktionen in Inflammation und Autoimmunität |
| Title | Cell-matrix interactions in inflammation and autoimmunity |
| Schwerpunkt/Focus | |
| Sprache/Language | deutsch |
| VV-Nr./Course No. | 134201 |
| Modulverantwortlich/Responsible | Prof. Dr. med Thomas Pap |
| Vertreter/Co-responsible | |
| Anbieter/Teachers | T. Pap, B. Dankbar, A. Korb-Pap, U. Hansen, J. Sherwood, C. Wehmeyer |
| Typ/Type | Praktikum + Seminar |
| SWS/Semerster periods per week | |
| Arbeitslast(h)/Work load | 150 h |
| KP/Credit points | 5 KP |
| Zuordnung/Classification | Fortgeschrittenen-Modul |
| Semester/Semester | WiSe |
| Studierende/Students | MSc Biowissenschaften MSc Biotechnologie MSc Molekulare Biomedizin |
| Corona-Informationen/Corona-Information | |
| Zeit/Date | Block III 08.01.-02.02.2024 |
| Ort/Location | Labore der AG Pap, Institut für experimentelle muskuloskelettale Medizin, Domagkstr. 3, UKM |
| Beginn/Start | |
| Vorbesprechung/Obligatory pre-meeting | erster Praktikumstag |
| Voraussetzung/Prerequisite | Grundlagen der Zell- und Molekularbiologie, Grundkenntnisse der Genregulation |
| Anmeldung/Registration | bei Dr. B. Dankbar dankbarb@uni-muenster.de |
| Leistungskontrollen/Performance assessments | Referat, Protokoll, praktische Mitarbeit, wöchentl. Besprechungen, modulbegleitend |
| Termine f. Leistungskontrollen/Date for performance assessments | |
| max. NP/Max. grade points | 200 NP |
| Ziele/Aims | Kenntnisse über Grundlagen der Destruktion extrazellulärer Matrix Wissen um die Einteilung, Eigenschaften und Regulation (krankheits)relevanter matrixzerstörender Enzyme (besonders MMPs) in Fibroblasten; Verständnis von Signalwegen, die an der Regulation von MMPs in entzündlichen und destruktiven Erkrankungen beteiligt sind; Beherrschen der Arbeit mit adhärenten Zellen (Anlage und Propagieren von Primärzellen), Beherrschen verschiedenster molekularbiologischer Methoden (Immunhisto/cytochemie, Western Blot, Klonierung, Transfektion etc) |
| Inhalte/Content | Fibroblasten haben als wichtigste ortständige Zellen der Bindegewebe nicht nur Füllfunktion. Sie reagieren vielmehr spezifisch auf Umweltreize und regulieren die zelluläre Dynamik von parenchymatösen Organen und Grenzmembranen. Bei vielen entzündlichen Erkrankungen werden Fibroblasten zu einer Schaltzentrale der Organreaktion, indem sie an der Akkumulation von Entzündungszellen beteiligt sind und zur Chronifizierung der Entzündung beitragen. Zugleich zeigen sie besonders bei destruierenden Gelenkerkrankungen wie der rheumatoiden Arthritis tiefgreifenden phänotypischen Alterationen. Neben Veränderungen in der Interaktion mit Molekülen der extrazellulären Matrix (über Adhäsionsmoleküle wie Integrine und Syndekane) sowie in der Proliferation bzw. Apoptose (besonders über Rezeptoren der TNF- Familie). kommt es zur Produktion matrixzerstörender Enzyme und damit zur Invasion und progressiven Zerstörung von Gelenkstrukturen. Die Aktivierung von Fibroblasten weist dabei Merkmale einer Transformation auf und führt zur Progression der Matrixzerstörung auch bei Behandlung der Entzündung. Die genaue Charakterisierung von Mechanismen, die im entzündlichen Kontext zur stabilen Aktivierung von Fibroblasten aus ihren mesenchymalen Vorläuferzellen beitragen, ist daher für neue therapeutische Ansätze destruierender (Gelenk)Erkrankungen von zentraler Bedeutung. In diesem Modul werden die Grundlagen der Destruktion extrazellulärer Matrix durch transformierte Bindegewebszellen behandelt. Schwerpunkte sind die Einteilung, Eigenschaften und Regulation matrixzerstörender Enzyme, insbesondere MMPs unter normalen und Krankheitsbedingungen. Besonderer Wert wir dabei auf ein tiefgreifendes Verständnis intrazellulärer Signalwege (z.B. über PI3K-Akt NFkB bzw. Ras-Raf-MAPK) gelegt, die zur verstärkten Produktion und Aktivität solcher Enzyme bei destruierenden Erkrankungen beitragen. Zudem werden wir über molekulare Mechanismen sprechen, über die eine verstärkte Produktion von MMPs mit weiteren zentralen Charakteristika dieser Zellen, wie der Resistenz gegen rezeptorvermittelte Apoptose (z.B. über FasL und TRAIL) verbunden sind. Im Praktikum werde die Studierenden die Arbeit mit Fibroblasten als adhärente Zellen erlernen und diese mittels verschiedener Techniken (Durchflußzytometrie, Immunzytochemie, Western- blot, ELISA) hinsichtlich Oberflächenmarker, Zellzyklus und MMP- Produktion charakterisieren. Einen wichtiger Teil der praktischen Arbeit wird das Kennenlernen von in vitro und in vivo Invasionsassays einnehmen. Zudem werden die Studierenden Techniken des nichtviralen (Lipofektion, AMAXA-‚Nukleofektion’) und viralen (besonders retro- und lentivirale Systeme) Gentransfers kennenlernen und selbst anwenden, um die Expression von MMPs auf unterschiedlichen Regulationsebenen zu beeinflussen. |
| Methoden/Methods | |
| Berufsrelevante und interdisziplinäre Komponenten/Occupational and interdisciplinary skills | |
| Voraussetzung für/Prerequisite for | - |
| Präsenzpflicht/Compulsory presence | ja/yes |
| Plätze/Number of participants | 4 |
| Gruppengröße/Group size | |
| Materialien/Materials | |
| Literatur/Literature | Müller-Ladner U et al. (2005) Mechanisms of Disease: the molecular and cellular basis of joint destruction in rheumatoid arthritis. Nat Clin Pract Rheum 1(2): 102-10 Meinecke I et al. (2005). The role of synovial fibroblasts in mediating joint destruction in rheumatoid arthritis. Curr Pharm Des; 11:563-8 Pierer M et al. (2003) . The SCID mouse model: novel therapeutic targets – lessons from gene transfer Springer Semin Immunpathol 25:65-78 Baier A et al. (2003). Apoptosis in rheumatoid arthritis. Curr Opin Rheumatol 15: 274-279 Firestein GS (2003). Evolving concepts of rheumatoid arthritis. Nature; 423(6937):356-61. Pap T et al. (2002). Rheumatoid Arthritis. In: The Molecular Pathology of Autoimmune Diseases, Theofilopoulos AN, Bona CA. (Hrsg), Taylor & Francis, New York; 376-401 Pap T et al. (2000). Gene transfer: from concept to therapy. Curr Opin Rheumatol;12:205-210 Buckley CD et al. (2001) Fibroblasts regulate the switch from acute resolving to chronic persistent inflammation. Trends Immunol.;22(4):199-204 Pap T et al. (2000). Mechanisms of joint destruction. In: Rheumatoid arthritis: The new frontiers in pathogenesis and treatment, Wollheim F, Firestein GS, Panayi G. (Hrsg), Oxford University Press, Oxford; Pap T et al. (2000). Fibroblast biology: Role of synovial fibroblasts in the pathogenesis of rheumatoid arthritis. Arthritis Res; 2:361-367 Pap T et al. (2003). Möglichkeiten der Gentherapie. In: Handbuch der molekularen Medizin. Band 12: Rheumatische Erkrankungen. Ganthen D, Ruckpaul K (Hrsg). Springer Verlag, Berlin, 213-236 Pap T et al. (2002). Matrixmetalloproteinases. In: Targeted Therapies in Rheumatology, J Smolen, P Lipsky (Hrsg), Martin Dunitz Ltd, Taylor &Francis, New York |
| Links | www.campus.uni-muenster.de/iemm.html |
| Sonstiges/Further information | Weitere Informationen: www.campus.uni-muenster.de/iemm.html |
Modulelemente:
Elemente of the module:
| Titel/Title | Zeit (von...bis)/Time (from...to) | Ort(Raum)/Location | |
|---|---|---|---|
| Übungen/Practical exercises | |||
| Vorlesung/Lecture | |||
| Seminare/Semeinars | |||
| Exkursionen/Excursions |
= Modul gehört zum SPP Imoplant / Module is part of the SSP Imoplant
= Modul gehört zum SPP Evolution /Module is part of the SSP Evolution
= Modul gehört zum SPP Bioanalytics and Biochemistry /Module is part of the SSP Bioanalytics and Biochemistry
= Modul gehört zum SPP Neuroscience and Behaviour /Module is part of the SSP Neuroscience and Behaviour
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