Umweltzellbiologie? Noch nie davon gehört? Das ist nicht weiter schlimm. Weltweit gibt es nur eine Handvoll Arbeitsgruppen für Umweltzellbiologie. Die Umweltzellbiologie ist ein multidisziplinäres Feld, das Medizin, Biologie, Chemie, Physik und Ökologie miteinander verbindet, um die Wechselwirkungen zwischen Zellen und ihrer Umwelt besser zu verstehen. Die wichtigsten Aspekte sind hierbei: zelluläre Reaktionen auf Umweltfaktoren, Zellkommunikation sowie die Interaktion zwischen Umwelteinflüssen und zellulärer Gesundheit/Krankheit. 

Umwelt...

Die Umwelt ist neben der genetischen Information (Genom, Epigenom) der zweite wichtige Faktor, von dem die Funktion und das Entwicklungsschicksal einer Zelle abhängt. In der AG Umweltzellbiologie untersuchen wir zelluläre Effekte, die als Reaktion auf veränderte Umweltbedingungen ausgelöst werden. Bei vielzelligen Organismen, wie dem Menschen, unterscheiden wir externe Einflussfaktoren außerhalb (Makro-Umwelt; chemisch: Schadstoffe; physikalisch: klimatische Veränderungen, Strahlung; biologisch: Krankheitserreger), und interne Einflussfaktoren innerhalb des menschlichen Körpers (Mikro-Umwelt). Während der Einfluss der Makro-Umwelt meist greifbar erscheint, kann sich die Mikro-Umwelt von Zellen ebenfalls verändern, beispielsweise ausgelöst durch Krankheiten oder andere physiologische Reaktionen des Körpers (Stress, endokrine und (neuro)immunologische Reaktionen, Mikrobiom).

...zellbiologie

 Jeder noch so komplexe biologische Vorgang im menschlichen Körper beginnt mit der einzelnen Zelle, daher ist zellbiologische Grundlagenforschung der Schlüssel zum Verständnis von Pathogenesen in vivo, aber auch zur Entwicklung von geeigneten Krankheitsmodellen in vitro. In unserer Arbeitsgruppe nutzen wir beispielsweise Technologie aus den Weltraumwissenschaften nicht nur, um die Auswirkungen von Schwerelosigkeit (Mikrogravitation) auf humane Zellen zu untersuchen, sondern auch um mechanodynamische Krankheitsmodelle (z.B. zur Erforschung der Metastasierung von Krebserkrankungen) zu studieren, in vitro-Zellkulturen zu optimieren und entwicklungsbiologische Prozesse im Bereich des selbstorganisierenden Tissue Engineering nachzuvollziehen und nutzbar zu machen. Wenn wir verstehen, wie und warum Zellen auf veränderte Umweltfaktoren reagieren, könnte dies auch die Tür zu neuen und verbesserten Behandlungsmöglichkeiten von Krankheiten öffnen.

Worum es bei uns geht:

• Neuartige Therapieansätze gegen Krebs (Mikrogravitation, Naturstoffe, Photodynamische Therapie, Hyperthermie, ...)
• Strategien gegen multiresistente Superkeime
• Zelltechnologie (in vitro-Modelle, Ersatz für Tierversuche)

Was wir verstehen wollen:

• Wie Zellen ihre Umwelt wahrnehmen und wie sie auf Veränderungen von Umweltfaktoren reagieren
• Zelluläre und molekulare Prozesse bei Krankheiten (z.B. Metastasierung)
• Zellbiologie unter Extrembedingungen (Weltraummedizin/-biologie)