Das Abwehrsystem der Haut verstehen

EAST LANSING, Michigan – Man vergisst leicht, dass die menschliche Haut ein Organ ist. Es ist auch das größte und es ist freigelegt, um unsere innere Biologie vor den Gefahren der Außenwelt zu schützen.

Aber der Sangbum Park der Michigan State University ist jemand, der die Haut oder ihre biologischen Funktionen nie als selbstverständlich betrachtet. Er untersucht die Haut auf zellulärer Ebene, um sie besser zu verstehen und uns zu helfen, sie bei der Bekämpfung von Verletzungen, Infektionen oder Krankheiten zu unterstützen.

In der neuesten Folge dieser Bemühungen hat Park, der bei IQ arbeitet – dem Institut für quantitative Gesundheitswissenschaften und -technik der MSU – dabei geholfen, aufzudecken, wie sich die Immunzellen der Haut organisieren, um mögliche Eindringlinge abzuwehren. Park und seine Kollegen haben ihre Arbeit in der Zeitschrift veröffentlicht Natur Zellbiologie.

„Immunzellen sind die Soldaten unseres Körpers. In unserer Haut wird diese Armee nach zwei Faktoren aufrechterhalten: Dichte und Verteilung“, sagte Park, Assistenzprofessorin an der Abteilung für Medizin und der Abteilung für Pharmakologie und Toxikologie des College of Human Medicine.

„Wir brauchen genug Immunzellen, um die gesamte Hautfläche gleichmäßig zu bedecken und einen angemessenen Schutz zu gewährleisten. Andernfalls wäre unsere Haut anfällig für Schäden und Infektionen“, sagte Park. „So vernünftig das klingen mag, es war unklar, wie oder ob diese Immunzellen vor dieser Studie organisiert sind. Viele Forscher dachten, die Verteilung der Zellen sei zufällig.“

Die Immunzellen der Haut werden in der Vergangenheit oft missverstanden. Viele Menschen wissen nicht, dass unsere äußerste Hautschicht, die Epidermis, die Heimat von Immunzellen ist. Und als der deutsche Wissenschaftler Paul Langerhans Ende des 19. Jahrhunderts erstmals einen Typ dieser Immunzellen entdeckte – Zellen, die heute Langerhans-Zellen genannt werden – verwechselte er sie mit Zellen unseres Nervensystems (um fair zu sein, sie haben eine ähnliche Morphologiemorph) ).

Um mehr Klarheit darüber zu schaffen, wie die Immunzellen der Haut ihre Arbeit verrichten, verwendeten Park und seine Mitarbeiter modernste Mikroskopie-Tools. Die Forscher beleuchteten, wie sich lebende Immunzellen in der Haut von Mäusen anordnen, einem beliebten Tiermodell mit einer dem Menschen ähnlichen Hautbiologie.

„Der IQ hat für einen jungen Ermittler wie mich so viele Vorteile“, sagte Park, der im Januar 2020 an die MSU kam. Nur zwei Monate später musste er wegen der Coronavirus-Pandemie von zu Hause aus arbeiten. Aber dank des starken Mikroskopiekerns von IQ konnte Parks Team fast sofort arbeiten, als die Beschränkungen aufgehoben wurden.

„Ich musste nicht warten, um Mikroskope in meinem eigenen Labor einzurichten oder meinen Schülern beizubringen, wie man sie benutzt“, sagte er. „Bei IQ haben wir bereits viele verschiedene Mikroskope für die unterschiedlichsten Tiermodelle.“

Dadurch enthüllt das Team von Park die Struktur und Funktion der Haut wie nie zuvor. Nachdem sie diese neuen Techniken validiert und beobachtet hat, wie Immunzellen in der gesunden Haut von Mäusen organisiert sind, kann Parks Team neue Fragen zur Hautheilung untersuchen.

„Mein Labor interessiert sich dafür, wie sich die Haut regeneriert und sich von Verletzungen erholt“, sagte er. Bei dieser Verletzung kann es sich um einen Schnitt, eine Infektion, eine allergische Reaktion oder eine noch anhaltendere Erkrankung wie Psoriasis handeln. „Wir können mit unserem intravitalen Bildgebungsverfahren so viele Fragen beantworten, die mit herkömmlichen Methoden nicht möglich sind.“

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