Janna Nawroth Lab

Das Hauptforschungsinteresse unserer Gruppe gilt dem Verständnis der Mechanobiologie des Atemwegsepithels. Wir gehen davon aus, dass chronische Atemwegserkrankungen wie Asthma und COPD durch eine Veränderung der mechanischen Umgebung der Atemwege verschlimmert und aufrechterhalten werden. Dies fördert den Krankheitsverlauf und schwächt die Abwehrkräfte gegen Reizstoffe und Krankheitserreger. Um diese Hypothese zu untersuchen, erforschen wir, wie normale und abnormale mechanische Kräfte die Epitheldifferenzierung und -umgestaltung auf genetischer und funktioneller Ebene beeinflussen. Zudem untersuchen wir, wie sich die daraus resultierenden Eigenschaften der extrazellulären Matrix, der Gewebearchitektur und des Schleims auf die mukoziliäre Clearance auswirken. Die mukoziliäre Clearance ist die primäre mechanische Abwehr der Atemwege. Dazu kombinieren wir drei verschiedene Ansätze, um diese Mechanismen auf verschiedenen räumlichen Ebenen zu untersuchen:

1. Dazu entwickeln wir Airway-on-a-Chip-Modelle und Tissue-Engineering-Techniken, die es uns ermöglichen, maßgeschneiderte Atemwegsepithelien zu konstruieren, die Rolle anderer Zelltypen zu untersuchen und gut kontrollierte mechanische Reize anzuwenden.
2. Darüber hinaus nutzen wir fortschrittliche Bildgebungs- und Analysewerkzeuge, um Struktur, Kinematik und Transportphänomene lebender Gewebe auf mehreren räumlichen und zeitlichen Skalen zu erfassen.
3. Darüber hinaus nutzen wir andere Modellsysteme, darunter physikalisch basierte In-silico-Modelle und ausgewählte wirbellose Tiermodelle, um die grundlegenden Struktur-Funktions-Beziehungen zwischen dem Aufbau von Flimmerepithelgewebe und den daraus resultierenden mechanischen Eigenschaften sowie den Flüssigkeitstransportfunktionen zu verstehen.