Die Schwerpunkte der Teams in den Grundlagenwissenschaften liegen in der Generierung Patient*innen-spezifischer in vitro Modelle, um Veränderungen des enterischen Nervensystems, des Immunsystems und der epithelialen Barriere bei gastrointestinalen Erkrankungen besser verstehen und molekularbiologisch untersuchen zu können.
Darüber hinaus wird korrespondierendes, reseziertes Patient*innen Gewebe, welches direkt nach der Operation fixiert und in Paraffin eingebettet wird, für komplementäre Analysen verwendet.
Neuronale Zellmodelle
Das Team um Prof. Dr. Beate Niesler und Dr. Stefanie Schmitteckert (Dipl. Ing. Ralph Röth) am Institut für Humangenetik in Heidelberg beschäftigt sich mit der Aufklärung beeinträchtigter genregulatorischer Netzwerke bei neurogastrointestinalen Erkrankungen und damit einhergehenden Veränderungen des Darmnervensystems. Basierend darauf etablierte das Team bereits humane und murine enterische Vorläuferzellmodelle, sowie ein in vitro Modell, welches ein enterisches Nervensystem in der Zellkulturschale nachahmt. Die Teils Patienten*innen-spezifischen Zellmodelle erlauben nicht nur die Modellierung der entsprechenden Erkrankung, sondern auch die Untersuchung molekularer Mechanismen im individuellen genetischen Kontext.
Die Arbeitsgruppe Enterisches Nervensystem (AGENS) um Prof. Dr. Karl-Herbert Schäfer (Dr. Manuela Gries, M.Sc. Steven Schulte) an der Hochschule Kaiserslautern mit Zweigstelle in Zweibrücken beschäftigt sich mit der Entwicklung, der Anpassung und der Degeneration des Darmnervensystems. Das Team nutzt dabei verschiedene Zellkultursysteme, die von primären neuronalen Kulturen, über neuronale Stammzellkulturen des peripheren und zentralen Nervensystems reichen. Darüber hinaus verfügt das Team über eine große Expertise an funktionellen Analysemethoden.
Die unterschiedlichen Zellmodelle der beiden Arbeitsgruppen ergänzen sich optimal und bieten eine hervorragende Grundlage um Störungen des enterischen Nervensystems auf molekularer, als auch funktioneller Ebene in vitro zu untersuchen.
„Loss of epithelial layer” (LEL)-Zellmodell
Die Arbeitsgruppe von Dr. Jutta Schröder-Braunstein (Antje Heidtmann) am Institut für Immunologie in Heidelberg widmet sich der Funktion von Immunzellen in der Lamina propria bei chronisch entzündlichen Darmerkrankungen. Dafür hat das Team bereits erfolgreich ein Protokoll etabliert, mit dem Immunzellen aus humanen Darmpräparaten isoliert und zur weiteren Kultivierung und Analyse verwendet werden können: das sog. "Loss of epithelial layer" (LEL)-Modell. Dieses ermöglicht die standardisierte Untersuchung von Entzündungsreaktionen in Lamina propria-ansässigen Immunzellen.
