Psychoneuroimmunologie der Haut
Sie befinden sich hier:
Forschungsgruppe Psychoneuroimmunologie der Haut
Autorin: Eva Peters
An der Haut ist Belastung gut sichtbar, gleichzeitig ist sie das größte Grenzorgan des Körpers. Um die Funktion als Barriere zwischen Innen und Außen zu erfüllen ist die Haut dicht innerviert und mit einem komplexen Immunsystem ausgestattet. Beide kommunizieren miteinander. der wissenschaftliche Interessensschwerpunkt in meiner Arbeitsgruppe liegt seit über 15 Jahren auf dem Gebiet der Stressforschung und Neuromodulation. Speziell liegt das Interesse bei Anpassungsprozessen an verschiedene endogene und exogene Belastungen, die sich auf Mediatoren der klassischen (Hypothalamus, Hypophysen, Nebennierenrindenachse und Sympathische Achse) aber vor allem auf Neuropeptide und Neurotrophine und auf die Immunantwort auswirken. Entlang dieser Stress-Achse agieren Neuropeptide wie das Substanz P und Neurotrophine, wie das Brain Derived Neurotrophic Factor und bestimmen maßgeblich neuronalen Plastizität und Neuroimmunologie im zentralen und peripheren Nervensystem. Der aktuelle Forschungsschwerpunkt ist dabei die Neuroimmunologie der Stress-Reaktion bei chronischer somatischer Erkrankung und bei Gewebeumbauprozessen (allergische Entzündung, Haarzyklus, epigenetische Prägung, Hautalterung, Tumorentwicklung). Diese Forschungsthemen befinden sich an der Schnittstelle von Stressbiologie, biologischer Psychologie, Psychoneuroimmunologie, Neurowissenschaften, Immunologie, Neurobiologie, Endokrinologie, Dermatologie und Onkologie.
Parallel zum Labor an der Charité wurde 2010 ein zweites psychoneuroimmunologisches Forschungslabor an der Klinik für Psychosomatik und Psychotherapie der Justus Liebig-Universität in Gießen aufgebaut. Mitarbeiter und Doktoranden in beiden Laboren beschäftigen sich mit der neuroimmunologischen und epigenetischen Reaktion des Immunsystems und des peripheren Nervensystems auf Umgebungsstress. So konnten wir am Mausmodel erstmals in vivo zeigen, dass es unter Lärm-Stress zu neuronaler Plastizität und neurogener Verschlechterung chronischer Entzündung kommt (Pavlovic JID 2008, Peters JID 2010). Die wiederholte Stressexposition führt darüber hinaus zu Induktion von T-regulatorischen Zellen (Pavlovic JI 2011). Außerdem charakterisierten wir umfassend den Zusammenhang zwischen Zellstress und Alterung am Beispiel des humanen Haarfollikels. Hier konnten wir zeigen, dass im Alterungsprozess der oxidative Stress zur common deletion und verändertem Energiemetabolismus in peripheren Organen führt (Arck FASEB J 2006, Peters JID 2012).
Aktuell untersuchen wir in öffentlichen (LOEWE, DFG, universitäre Forschungsförderung) und Industrie-geförderten Projekten epigenetische Veränderung im Neurotrophin-Signalsystem peripher und zentral bei Maus und Mensch (z.B. Studentinnen im medizinischen Abschlussexamen, Atopische Dermatitis, Asthma bronchiale, Psoriasis, Akne inversa, Melanom, Brustkrebs, Angsterkrankungen, Depression, posttraumatische Belastungsstörung u.a.). Im Fokus stehen dabei oxidativer, neuroendokriner und inflammatorischer Stress und seine Auswirkungen auf die Funktion des neuropeptidergen, des neurotrophin und des non-neuronalen cholinergen Systems. Mittel und langfristiges Ziel ist es, die Ergebnisse zur Rolle der Stress-modifizierten Neuroimmunmodulation in der Entstehung und Entwicklung chronisch entzündlicher Erkrankungen und Tumor-Erkrankungen in diagnostische und psychotherapeutische Konzepte einzubringen.
Im Rahmen von Kooperationen zu weiteren Grenz- und Lymphorganen (Lunge, feto-maternale Übergangszone, Milz) sowie in translationalen Ansätzen übertragen wir die oben genannten Erkenntnisse bereits auf den gesunden menschlichen Organismus sowie auf zentrale chronisch inflammatorische, onkologische und psychische Zustände und Erkrankungen.
Darüber hinaus bestehen zahlreiche nationale und internationale Kontakte in die aktuelle Stress- und Psychotherapieforschung, u.a. zum Arbeitskreis Neuroendokrinologie (AKNEI), der Deutschen Gesellschaft für Immunologie (DGFI), Germain Brain Immune Network (GEBIN). Dabei stehen zum einen epigenetische Fragestellung und zum anderen neuroendokrin-immunologische Prozesse im Kontext psychischer Belastung und psychotherapeutischer Intervention im Mittelpunkt des Interesses.
Methodenspektrum
Neben den klassischen und state of the art proteinchemischen und molekular-biologischen Methoden arbeiten wir mit den folgenden In-vitro- und In-vivo-Methoden:
In vitro – Zell- und Organkultur (z.B. Pavlovic JID 2007, 2008; Arck FASEB 2006)
Zellkultur (Mono- und Kokulturen) aus mononukleären Zellen des peripheren Blutes (human und murin) und von Milz und Lymphknoten (murin)
Hautorgankultur aus embryonaler, neonataler und adoleszenter Mausvollhaut sowie humanen Kopfhautfollikeln und humane Vollhaut inklusiv oxidative Stressexposition und knock-down Transfektionsmodelle
Melanozyten-, Keratinozyten und Fibroblastenisolation und Kultur aus muriner und humaner Haut (Vollhaut und Saugblasen) und Haarfollikeln
In vivo – Mausmodelle (z.B. Pavlovic JID 2008, Siebenhaar JACI 2008)
Stressmodelle (z.B. Lärm, chronische Entzündung, enriched environment)
Experimentelle Dermatitis (allergisch, toxisch)
Experimenteller Diabetes (toxisch, ernährungsbedingt)
Verhaltensbiologie (Plus-Maze, Tail Suspension, Forced Swimming)
Denervierung durch Hautnerven-Axotomie
In vivo – Humane Studien (z.B. Joachim CEA 2008)
Psychometrische Erhebung und Analyse von Stress- und psychischer Gesundheit (z.B. PSQ, STAI, COPE, SF-12 u.v.m.)
Stressmediatorenanalyse (CRH, Cortisol, NA, SP, NGF, BDNF u.a.. z.B. mit Serum-ELISA, Microarray-Analyse, Metylierungsanalyse)
Immunbalance Analyse (TH1/TH17/TH2 Zytokine, Oberflächenmarker für TH, Treg, DC, usw. in Zellüberständen und an PBMC z.B. in ELISA, CBA, FACS)
Genetische und epigenetische Analysen (common deletion Nachweis, Methylierungsassays für individuelle Gene)
Ex vivo – qualitative und quantitative Histomorphometrie (z.B. Hendrix ED 2008; Pavlovic JID 2008)
Stressachsenaktivierung auf Ebene des Hypothalamus (cFos)
periphere Innervation, Haarzyklus, Immunantwort und pigmentäres System inklusive Konfokalmikroskopie
Semi- und Ultradünnschnitt Präparation für die hoch auflösende Licht- und Elektronenmikroskopie inklusive postembedding-Immunogold-Technik