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Teilprojekt 1

Differenzierung mesenchymaler Stromazellen und definierter Subpopulationen zu Muskelzellen unter biochemischer und biomechanischer Stimulation

Differenzierung mesenchymaler StMesenchymale Stromazellen (MSC) können in vitro zu Muskelzellen differenziert werden. Vorarbeiten zeigten, dass die Expression von CD146 eine Subpopulation von MSC definiert, welche ein osteogenes Differenzierungspotential auszeichnet, wogegen CD146-negative MSC nur chondrogen und adipogen differenzieren.

Unsere Arbeitshypothese ist, dass CD146-negative MSC ein Differenzierungspotential zeigen, welches für die Reparatur oder Regeneration von Muskeln genutzt werden kann. Daher werden in diesem Projekt MSC aus Knochenmark und Plazenta sowie definierte Subpopulationen dieser Zellen expandiert und in vitro unter Normoxie, aber auch unter Hypoxie myogen differenziert.

Da die extrazelluläre Matrix die Differenzierung von MSC ebenfalls modulieren kann, werden definierte Basalmembran-Komponenten auf starre oder elastische Träger aufgebracht und mit MSC und Subpopulationen besiedelt.
Weiterhin wird analysiert, ob die myogene Differenzierung der MSC durch biomechanische Stimulationen der Zellen verbessert werden kann. Die Effizienz der myogenen Differenzierung wird zell- und molekularbiologisch verfolgt. Die funktionelle Charakterisierung myogen differenzierter Zellen erfolgt in vitro in Querschnittsprojekt Q2 und in vivo im Teilprojekt 3 am Tiermodell.

Projektleiter

Prof. Dr. rer. nat. Wilhelm Aicher

Urologische Universitätsklinik Tübingen,
Leiter der Klinischen Forschergruppe

Prof. Dr. rer. nat. Gerd Klein

Medizinische Universitätsklinik Tübingen, Sektion für Transplantationsimmunologie & Immunhämatologie

PD Dr. med. Bernd Rolauffs

Berufsgenossenschaftliche Unfallklinik Tübingen, Siegfried-Weller-Institut für Unfallmedizinische Forschung, Stellvertretender Institutsleiter

Projektmitarbeiter

PD Dr. rer. nat. Melanie Hart

Urologische Universitätsklinik Tübingen, Biotechnologie-Zentrum

Tanja Abruzzese

Urologische Universitätsklinik Tübingen, Biotechnologie-Zentrum

Tanja Seeger, MSc

Medizinische Universitätsklinik Tübingen, Sektion for Transplantationsimmunologie & Immunhämatologie

Studenten

Aktuelle Arbeiten:

Constantin Gehse, BS candidate; 2/15 - 7/15
Wirkung von 2D- vs 3D-Hydrogelen auf mesenchymale Stammzellen.

Patrick Erwied; BS candidate; 3/15 - 8/15
Generierung von Mikrosphären und Mikrobeads, um myogene Differenzierung von mesenchymalen Stammzellen zu ermöglichen.

Kourosch Cyrus Elahi, cand. med., 9/14 - 8/15
(IZKF-Promotionskolleg PK 2014-2-13):
Parakrine Effekte oder in situ Differenzierung humaner mesenchymaler Stromazellen im Großtiermodell der Harninkontinenz.

Bettina Müller, cand. med., 9/14 - 8/15
(IZKF-Promotionskolleg PK 2014-2-12):
Differenzierung humaner fettgewebe-abgeleiteter mesenchymaler Stromazellen (ADSC) in die osteogene, chondrogene adipogene und glattmuskuläre Richtung unter normalen und pro-inflammatorischen Bedingungen.

Alumni:

Elena Volkov, BS candidate, 9/14 - 2/15:
Optimierung von Mikropartikeln für die Verkapselung mesenchymaler Stammzellen.

Sarah Zippusch, BS candidate, 7/14 - 2/15:
Optimierung von Mikropartikeln für die Verkapselung mesenchymaler Stammzellen.

Marvin Kaupp, BS candidate, 2/14 - 6/14:
Myogenic differentiation of human placenta-derived mesenchymal stromal cells after expansion in different GMP medias

Phong Nguyen, BS candidate, 2014:
Coating optimization of silicone membranes for the colonization of mesenchymal stromal cells.

Valentin Claus, BS candidate, 2014:
Establishment of an anti-transgelin immunofluorescence of MSC on coated silicone membranes.

Juliane Brun, BS candidate, 2013 - 2014:
Microspheres and microbeads for tissue engineering and tissue repair

Sandrine Verpoorten, MS candidate, 2013 - 2014:
Injection of biomaterials and human MSC in tissue explants by waterjet technology

Tom Kunjaparambil, MS candidate, 2013 - 2014:
Modulation of differentiation of mesenychmal stromal cells to striated muscle cells by Notch-binding peptides

Effie Oindo, MS candidate, 2013 - 2014:
Differentiation of mesenchymal stromal cells to striated muscle cells in coculture with Delta-expressing cells

Katrin A. Lutz, BS candidate, 2013:
Differentiation of bmMSC to generae smooth muscle cells in vitro

Elisa Burkhardt, BS candidate, 2013:
Comparing the expression of desmosomes and desmosom-associated factors in MSC from bone marrow and placenta

Katharina M. H. Neumayer, MS candidate, 2012 - 2013:
Myogenic differentiation of human bmMSC and pMSC

Jan Maerz, BS candidate, 2012:
Attachment of human MSC to peptide-modified BSA

Philipp Krüger, BS candidate, 2012:
Detection of myogenic marker proteins in MSC, myogenically stimulated MSC, and in controls

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