Lipid-Protein Domänen in Neutrophilen

Die neutrophilen Granulocyten (Neutrophile) sind die häufigsten weißen Blutkörperchen. Sie stellen die erste Verteidigungslinie gegen Krankheitserreger dar und verfügen über eine Vielfalt von Abwehrmechanismen. Im Falle einer Entzündung werden die Neutrophilen durch bestimmte Substanzen angelockt (Chemotaxis) und wandern daraufhin aus dem Blut durch die Blutgefäße in das entzündete Gewebe (Diapedese). Dort können sie Mikroben umschlingen (Phagocytose) und mit Sauerstoff-Radikalen und anderen antibakteriellen Substanzen abtöten. Sie können auch antimikrobielle Stoffe und verschiedene Enzyme direkt an die Umgebung abgeben (Exocytose). Diese Vielfalt an Funktionen zeigt sich auch anhand der vier verschiedenen Arten von cytoplasmatischen Granula, die aufgrund ihres unterschiedlichen Inhalts verschiedene Aufgaben erfüllen können. In den letzten Jahren wurde gezeigt, dass die spezifischen Funktionen der Neutrophilen von der intakten Struktur ihrer Lipid-Protein Mikrodomänen ("lipid rafts") in diversen Membranen abhängen. Diese Domänen sind reich an Cholesterin und Sphingolipiden und enthalten ganz bestimmte Membranproteine, die an der Weiterleitung von äußeren Signalen durch die Membran beteiligt sind. In diesem Projekt werden die Lipid-Protein Domänen der Neutrophilen mit biochemischen und mikroskopischen Techniken genauer erforscht und in Zusammenhang mit den einzelnen Funktionen gebracht, wie Chemotaxis, Phagocytose und Exocytose. Diese Studien werden einerseits an isolierten Neutrophilen durchgeführt, andererseits an Neutrophil-ähnlichen, kultivierten Zellen. Die kultivierten Zellen werden mit gentechnischen Methoden so manipuliert, dass einzelne "lipid raft"-Proteine in den lebenden Zellen mit der Fluoreszenz-Mikroskopie direkt beobachtet werden können. Die Beobachtung dieser Zellen während der Chemotaxis, Phagocytose und Exocytose wird uns Aufschlüsse über die Bedeutung der Mikrodomänen bei den einzelnen Funktionen der Neutrophilen geben. Dadurch werden sich neue Aspekte über die Wirkungsweise dieser wichtigen Immunzellen eröffnen, im Normalfall und bei genetischen Defekten.