Im Mittelpunkt der Kooperation von Zellbiologen, Biophysikern und Biochemikern stehen die verschiedenen Funktionen von Deckgeweben (Epithelien), vor allem der Haut, die ganz wesentlich auf Verbindungen innerhalb der Zellen angewiesen sind. "Diese Zellverbindungen muss man sich wie Druckknöpfe an einem Kleidungsstück vorstellen. Sie sorgen für stabile Zellverbände und unterstützen gleichzeitig die Regeneration von Epithelien. Dabei spielt die Fähigkeit interzellulärer Verbindungen, mechanische Kräfte und chemische Signale zu erkennen und zu interpretieren, eine entscheidende Rolle", erklärt der Koordinator des Schwerpunktprogramms, Prof. Dr. Thomas Magin, Professor für Zell- und Entwicklungsbiologie am Institut für Biologie der Universität Leipzig.
Die Wissenschaftler erforschen die Mechanismen, wie die Zellverbindungen, die für die Erkennung von Kräften und chemischen Signalen in der Haut und anderen Deckgeweben verantwortlich sind und sie in eine spezifische intrazelluläre Antwort umsetzen. Zu diesen Antworten gehört, ob sich Zellen teilen, wandern und warum ständige Belastung das Gewebe verändert. Solche Vorgänge sind wichtig während der Entwicklung von Organen, aber auch bei der Wundheilung - einer Situation, in der Zellen wieder zueinander finden müssen. Welche Folgen es hat, wenn Zellverbindungen nicht mehr richtig funktionieren, erkennt man an Erkrankungen, bei denen sie gestört sind. Dann zerreißt die Haut schon bei geringster Belastung. Es kann zu Entzündungen und Wundheilungsstörungen kommen. Ein Verlust von Zellverbindung kann sogar zur Ausbildung wuchernder Tumoren (Metastasen) beitragen. Deswegen könnten die Arbeiten des Schwerpunktprogramms sowohl zu einem grundlegenden Verständnis dieser Erkrankungen als auch zu neuen diagnostischen Methoden und langfristig zu Therapiekonzepten für diese Erkrankungen führen.
Die Besonderheit des Forschungsschwerpunkts liegt darin, dass erstmals die Bedeutung mechanischer Kräfte in Gewebezellen in einem komplementären Ansatz analysiert wird. Dazu arbeiten gegenwärtig 20 Forscher des Schwerpunktprogrammes1782 an zahlreichen deutschen Universitäten, der Helmholtz-Gemeinschaft und Max-Planck-Instituten aus Aachen, Jülich, Köln, Göttingen, Dresden, Halle, Leipzig, Frankfurt, Heidelberg, Köln, Münster, Marburg, Würzburg und München zusammen. Zu ihnen gehören neben Zell- und Entwicklungsbiologen auch Biochemiker, Biophysiker und Genetiker, welche die zentralen Fragestellungen von der Ebene einzelner Moleküle bis zum Gesamtorganismus analysieren.
Die Tagung wird mit einem Gastvortrag von Prof. Kathleen Green (Feinberg School, Chicago) eröffnet, die gegenwärtig mit einem renommierten Humboldt Research Award an der Universität zu Köln forscht. Nach ihrem Vortrag - Desmosomen als Signalkomplexe in gesunder und kranker Haut - werden die Teilnehmer bis zum 27. Oktober 2015 in Vorträgen, Posterdiskussionen und Projektgesprächen gemeinsame Projekte besprechen. Die Interaktion zwischen verschiedenen Mitgliedern des Schwerpunktsprogramms, vor allem Doktoranden und Postdocs, wird durch Laboraustauschprogramme und Workshops ab Sommer 2015 zunächst für drei Jahre mit etwa 4,3 Millionen Euro gefördert. Die Thematik des Schwerpunktprogramms verstärkt die Schwerpunktbildung der Universität Leipzig im Bereich "Molekulare und zelluläre Kommunikation in Therapie und Diagnostik".