Die Darm-Hirn-Achse ist ein bidirektionales Kommunikationssystem, das durch neurale, hormonelle, metabolische, immunologische und mikrobielle Signale gesteuert wird. Zelluläre und molekulare Faktoren aus dem Darm können die Funktion des Gehirns modulieren und neuere Erkenntnisse deuten darauf hin, dass eine gestörte Kommunikation entlang dieser Achse eine zentrale Rolle bei der Pathogenese von gastrointestinalen und neurologischen Erkrankungen spielt. In diesem Zusammenhang deuten klinische Studien darauf hin, dass Patienten mit chronisch-entzündliche Darmerkrankung (CED) ein erhöhtes Risiko aufweisen, später an Morbus Parkinson zu erkranken. Darüber hinaus wird ein Zusammenhang zwischen Multiple Sklerose und CED vermutet. Aufgrund des starken Zusammenhangs zwischen gastrointestinaler Entzündung und Neurodegeneration/Neuroinflammation hat sich das Konzept der pathologischen "Darm-Hirn-Achse" entwickelt. Veränderungen des Mikrobioms (Dysbiose), sowie die Translokation von bakteriellen Antigenen und Entzündungszellen/ löslichen Faktoren über die Darmbarriere und Blut-Hirn-Schranke werden als wichtige Faktoren für strukturelle und funktionelle Veränderungen im Zentralnervensystem (ZNS) angenommen. Während das Konzept einer Darm-Hirn-Achse zunehmend an Bedeutung gewinnt, ist eine eingehende Charakterisierung der Kommunikation zwischen beiden Organen begrenzt. Diese neuen Einblicke sind jedoch zwingend notwendig, um immunologische Schaltstellen dieses Netzwerk zu identifizieren. Das zentrale Ziel dieser klinischen Forschergruppe ist es daher, die Interaktionen zwischen dem Darm und Nervensystem entlang der Darm-Hirn-Achse bei immunvermittelten entzündlichen- und degenerativen Erkrankungen zu definieren. Die Verknüpfung der Forschungsschwerpunkte Immunologie und Neurowissenschaften ermöglich es uns dabei, einzigartige neue Erkenntnisse über die Pathogenese dieser Erkrankungen zu gewinnen, um somit die Grundlage zur Entwicklung neuer diagnostischer und therapeutischer Ansatzpunkte zu schaffen. Die Beeinflussung von Entzündungsprozessen in einem der beiden Organsysteme kann möglicherweise das Risiko minimieren, entlang dieser Achse entzündliche oder degenerative Begleiterscheinungen zu entwickeln. Um dieses Ziel zu verwirklichen, werden wir unserer Expertise im Bereich der präklinischen und klinischen Neuroimmunologie, Neurodegeneration, Gastroenterologie und mukolsalen Immunologie in einer Initiative vereinen und damit die traditionelle organzentrierte Betrachtungsweise von Entzündungsprozessen ersetzen. Unser langfristiges Ziel ist es dabei, die Mechanismen der Interaktionen von Darm und Gehirn im Detail zu entschlüsseln, um neue Biomarker und Zielstrukturen für Therapien zu identifizieren, neue therapeutische Ansätze zu entwickeln, mit denen Erkrankungen im Gastrointestinaltrakt und ZNS wirksam bekämpft oder sogar verhindert werden können. Hierdurch sollen neuartige Therapieansätze entwickelt werden.
Advanced imaging in gastroenterology.
Research projects
Immun-Checkpoints der Kommunikation zwischen Darm und Gehirn bei entzündlichen und neurodegenerativen Erkrankungen (GB.com)
(Third Party Funds Group – Overall project)
Funding source: DFG / Klinische Forschungsgruppe (KFO)
URL: https://www.kfo5024.med.fau.de/
Die Darm-Hirn-Achse ist ein bidirektionales Kommunikationssystem, das durch neurale, hormonelle, metabolische, immunologische und mikrobielle Signale gesteuert wird. Zelluläre und molekulare Faktoren aus dem Darm können die Funktion des Gehirns modulieren und neuere Erkenntnisse deuten darauf hin, dass eine gestörte Kommunikation entlang dieser Achse eine zentrale Rolle bei der Pathogenese von gastrointestinalen und neurologischen Erkrankungen spielt. In diesem Zusammenhang deuten klinische Studien darauf hin, dass Patienten mit chronisch-entzündliche Darmerkrankung (CED) ein erhöhtes Risiko aufweisen, später an Morbus Parkinson zu erkranken. Darüber hinaus wird ein Zusammenhang zwischen Multiple Sklerose und CED vermutet. Aufgrund des starken Zusammenhangs zwischen gastrointestinaler Entzündung und Neurodegeneration/Neuroinflammation hat sich das Konzept der pathologischen "Darm-Hirn-Achse" entwickelt. Veränderungen des Mikrobioms (Dysbiose), sowie die Translokation von bakteriellen Antigenen und Entzündungszellen/ löslichen Faktoren über die Darmbarriere und Blut-Hirn-Schranke werden als wichtige Faktoren für strukturelle und funktionelle Veränderungen im Zentralnervensystem (ZNS) angenommen. Während das Konzept einer Darm-Hirn-Achse zunehmend an Bedeutung gewinnt, ist eine eingehende Charakterisierung der Kommunikation zwischen beiden Organen begrenzt. Diese neuen Einblicke sind jedoch zwingend notwendig, um immunologische Schaltstellen dieses Netzwerk zu identifizieren. Das zentrale Ziel dieser klinischen Forschergruppe ist es daher, die Interaktionen zwischen dem Darm und Nervensystem entlang der Darm-Hirn-Achse bei immunvermittelten entzündlichen- und degenerativen Erkrankungen zu definieren. Die Verknüpfung der Forschungsschwerpunkte Immunologie und Neurowissenschaften ermöglich es uns dabei, einzigartige neue Erkenntnisse über die Pathogenese dieser Erkrankungen zu gewinnen, um somit die Grundlage zur Entwicklung neuer diagnostischer und therapeutischer Ansatzpunkte zu schaffen. Die Beeinflussung von Entzündungsprozessen in einem der beiden Organsysteme kann möglicherweise das Risiko minimieren, entlang dieser Achse entzündliche oder degenerative Begleiterscheinungen zu entwickeln. Um dieses Ziel zu verwirklichen, werden wir unserer Expertise im Bereich der präklinischen und klinischen Neuroimmunologie, Neurodegeneration, Gastroenterologie und mukolsalen Immunologie in einer Initiative vereinen und damit die traditionelle organzentrierte Betrachtungsweise von Entzündungsprozessen ersetzen. Unser langfristiges Ziel ist es dabei, die Mechanismen der Interaktionen von Darm und Gehirn im Detail zu entschlüsseln, um neue Biomarker und Zielstrukturen für Therapien zu identifizieren, neue therapeutische Ansätze zu entwickeln, mit denen Erkrankungen im Gastrointestinaltrakt und ZNS wirksam bekämpft oder sogar verhindert werden können. Hierdurch sollen neuartige Therapieansätze entwickelt werden.
Entschlüsselung der Immun Interaktion zwischen humanen iPSC-abgeleiteten enterischen neuralen Zellen und 3D-Darmepithel-Organoiden bei mukosaler lnflammation (A01)
(Third Party Funds Group – Sub project)
Term: 30. October 2023 - 30. October 2027
Funding source: DFG / Klinische Forschungsgruppe (KFO)
URL: https://www.kfo5024.med.fau.de/
Die Darm-Hirn-Achse ist ein bidirektionales Kommunikationssystem, das unter anderem durch das enterische Nervensystem (ENS) verbunden ist. Folglich können entzündliche Darmerkrankungen (CED) mit neuroinflammatorischen Veränderungen assoziiert sein, während bei neurodegenerative Erkrankungen Veränderungen im Darmmilieu beobachtet werden. Das ENS reguliert unterschiedliche Aspekte der gastrointestinalen Homöostase und ist eng mit dem Darmepithel verbunden. Unklar ist, wie diese Interaktion im Darm des Menschen physiologisch und bei CED reguliert wird. Insbesondere fehlt es an humanen präklinischen Modellen, um die Wechselwirkung des ENS mit dem Magen-Darm-Systems (GI) zu untersuchen. Wir untersuchen Immun-Crosstalk zwischen dem ENS und mukosalen Immun- und Epithelzellen. Hierzu verwenden wir von induzierten pluripotenten Stammzellen (iPSC)-abgeleitete enterische neurale Zellen (ENL) in Kombination mit primären mukosalen Immun- und Epithelzellen. Wir werden diese von Patienten mit der Parkinson-Erkrankung und CED untersuchen. Die funktionelle Validierung der identifizierten Signalwege wird unter Verwendung humaner Kultursysteme und humanisierter Mausmodelle in vivo durchgeführt. Die erwarteten Ergebnisse werden die Rolle von ENL bei der Modifikation von Inflammation untersuchen und neue Einblicke in ENS-GI-Crosstalk ermöglichen. Diese humanen Modelle können prädiktiv in der personalisierten Medizin verwendet werden und zur Entwicklung neuartiger therapeutischer Interventionen führen.
Entschlüsselung der Immun Interaktion zwischen humanen iPSC-abgeleiteten enterischen neuralen Zellen und 3D-Darmepithel-Organoiden bei mukosaler Inflammation
(Third Party Funds Group – Sub project)
Term: 15. March 2023 - 31. August 2027
Funding source: DFG / Klinische Forschungsgruppe (KFO)
URL: https://www.kfo5024.med.fau.de/
Die Darm-Hirn-Achse ist ein bidirektionales Kommunikationssystem, das unter anderem durch das enterische Nervensystem (ENS) verbunden ist. Folglich können entzündliche Darmerkrankungen (CED) mit neuroinflammatorischen Veränderungen assoziiert sein, während bei neurodegenerative Erkrankungen Veränderungen im Darmmilieu beobachtet werden. Das ENS reguliert unterschiedliche Aspekte der gastrointestinalen Homöostase und ist eng mit dem Darmepithel verbunden. Unklar ist, wie diese Interaktion im Darm des Menschen physiologisch und bei CED reguliert wird. Insbesondere fehlt es an humanen präklinischen Modellen, um die Wechselwirkung des ENS mit dem Magen-Darm-Systems (GI) zu untersuchen. Wir untersuchen Immun-Crosstalk zwischen dem ENS und mukosalen Immun- und Epithelzellen. Hierzu verwenden wir von induzierten pluripotenten Stammzellen (iPSC)-abgeleitete enterische neurale Zellen (ENL) in Kombination mit primären mukosalen Immun- und Epithelzellen. Wir werden diese von Patienten mit der Parkinson-Erkrankung und CED untersuchen. Die funktionelle Validierung der identifizierten Signalwege wird unter Verwendung humaner Kultursysteme und humanisierter Mausmodelle in vivo durchgeführt. Die erwarteten Ergebnisse werden die Rolle von ENL bei der Modifikation von Inflammation untersuchen und neue Einblicke in ENS-GI-Crosstalk ermöglichen. Diese humanen Modelle können prädiktiv in der personalisierten Medizin verwendet werden und zur Entwicklung neuartiger therapeutischer Interventionen führen.
2025
2024
2023
2022
2021
2020
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