AG Philipp R. Esser
Ein langfristiger Fokus der Arbeitsgruppe liegt auf dem Ersatz von Tierversuchen mittels alternativer in vitro Tests zur Identifikation von Kontaktallergenen. Daher beschäftigen wir uns besonders mit der molekularen Unterscheidung von Kontaktallergenen und Irritanzien und den entsprechenden grundlegenden Vorgängen auf Signalwegs-Ebene, um dieses Wissen in einen in vitro Test zu übertragen.
Während der Entwicklungsphase unseres humanen Ko-Kultur Assays (human T cell priming Assay, hTCPA) basierend auf dendritischen Zellen und T-Zellen wurde rasch klar, dass noch immer (erschreckend) viele Faktoren nicht verstanden/bekannt sind, die zur Aktivierung von dendritischen Zellen durch Kontaktallergene in vivo beitragen. Zur Entwicklung von möglichst verlässlichen und realistischen Testsystemen ist es jedoch essenziell, die grundlegenden molekularen Mechanismen möglichst detailreich zu verstehen, um dieses Wissen auf den in vitro Test übertragen zu können.
Um dieses Hintergrundwissen zu erweitern beschäftigen wir uns daher auch mit offenen Fragen, was z.B. die allergene Potenz von sensibilisierenden Substanzen ausmacht (d.h. was macht ein schwaches Allergen zu einem schwachen Allergen, warum ist eine chemisch ähnliche Substanz ein starkes Allergen), welche augmentatorischen (verstärkenden) Effekte löst eine Kombination von unterschiedlichen (schwachen) Allergenen miteinander oder von Allergenen mit Irritanzien zusammen auf Signaltransduktionsebene aus bzw. welche Umweltfaktoren beeinflussen die Sensibilisierung?
Wir konnten bereits zeigen, dass Gewebe- und Zellstressantworten eine wichtige Rolle bei der Sensibilisierung und Auslösephase der ACD spielen. So leisten oxidativer Stress und die sog. Unfolded Protein Response (UPR) einen wichtigen Beitrag zur Entzündung, indem sie insbesondere auch unterschiedliche Zelltodmechanismen beeinflussen. Ebenso konnten wir im Bereich der strukturellen Immunologie zeigen, dass Matrix-Immunsystem-Interaktionen, wie sie z.B. durch die Aktivierung von Toll-Like-Rezeptoren durch Bestandteile der extrazellulären Matrix vorkommen, für die ACD relevant sind. Diese Erkenntnisse können somit genutzt werden, den in vitro Assay weiterzuentwickeln.
Ein weiterer wichtiger Aspekt unserer Grundlagenforschung ist die Translation der gewonnenen Erkenntnisse, um neue potentielle Behandlungsmöglichkeiten für Menschen mit Kontaktallergien zu entwickeln, die bisher hauptsächlich auf vollständiger Vermeidung der auslösenden Substanz bzw. in der Regel auf der symptomatischen Behandlung der Entzündungsreaktion mit nicht-steroidalen Entzündungshemmern bzw. Kortikosteroiden und ihren bekannten Nebenwirkungen beruht. So liefern die gefundenen molekularen Mechanismen bereits jetzt neue Ansatzpunkte, um eine lokal begrenzte, topische Modulation der Immunantwort zu erlauben und somit hoffentlich in Zukunft die Kortikosteroid-Behandlung zu ersetzen oder zumindest soweit zu ergänzen, dass die Nebenwirkungen minimiert werden können. Hierbei kooperieren wir eng innerhalb der Profilgruppe Entzündliche Hauterkrankungen mit der Arbeitsgruppe Skintegral um Prof. Dr. med. Dipl. Biol. Christoph Schempp und Dr. rer. nat. habil. Ute Woelfe, um pflanzliche Inhaltsstoffe zu identifizieren, die modulatorisch auf die von uns identifizierten Signalwege wirken und sich hautverträglich als Creme einsetzen lassen.
Unsere Arbeit umfasst somit insbesondere die Analyse von angeborenen Immun- und zellulären Stressreaktionen sowie von T-Zell-Reaktionen auf Chemikalien, die dadurch hervorgerufenen unterschiedlichen Formen des Zelltods, Matrix-Immunsystem-Interaktionen, Mechanismen der Immunregulierung hervorgerufen durch die Chemikalien und mögliche Wechselwirkungen/ Augmentatorische Einflüsse von Umweltfaktoren, die Entwicklung neuartiger Strategien zur Toleranzinduktion sowie die Analyse pflanzlicher Verbindungen, die Immunreaktionen in einem translationalen Ansatz modulieren und somit mögliche neue Therapieansätze bieten.
Publikationen AG Esser
- 2012 Forschungspreis 2012 "Ersatz- und Ergänzungsmethoden zum Tierversuch" des Ministeriums für Ländlichen Raum und Verbraucherschutz Baden-Württemberg zusammen mit L. Dietz, P.R. Esser, H.-J. Thierse für die Arbeit: Dietz, L.*, P.R. Esser*, S. Schmucker*, I. Goette, A. Richter, M. Schnoelzer, S.F. Martin*, H.J. Thierse*. 2010. Tracking human contact allergens: From mass spectrometric validated chemical-peptide interactions to chemical-specific naïve human T cell priming. Toxicol. Sci. 117:336-347. (*equal contribution, joint senior authors Martin/Thierse). Stuttgart, 8.10.2012. (25.000 Euro gesamt)
- 2013 Forschungsstipendium der Deutschen Stiftung für Dermatologie (DSD) und der Arbeitsgemeinschaft Dermatologische Forschung (ADF) für “Gewebestress & Apoptoseinduktion in der Entstehung der allergischen Kontaktdermatitis“ an Esser P.R.. Dessau 15.3.2013. (50.000 Euro eigene Stelle und Verbrauchsmittel)
- 2021 Posterpreis der Arbeitsgemeinschaft Dermatologische Forschung (ADF) an Esser P.R. et al. für die Arbeit „Modulation of allergic contact dermatitis via unfolded protein response“. ADF online, 4.-6.3.2021
- 2014 Poster Prize der European Society for Contact Dermatits (ESCD) an Esser P.R. für “Innate immune responses - targets for causative treatment of ACD.” Esser, P.R., F. Weber, T. Németh, U. Woelfe, C.M. Schempp, T. Jakob, A. Mócsai, S.F. Martin. Barcelona, 28.6.2014.
- 2012 Poster Prize der European Society for Contact Dermatitis (ESCD) an Esser P.R. für “Contact sensitizers mediate inflammation via ROS production and HA degradation” von Esser, P.R. et al. 11th Congress of the ESCD, Malmö, 13.-16.06.2012.
- 2010 Posterpreis der European Academy of Allergology and Clinical Immunology (EAACI) an Esser P.R. für die Arbeit “T cell based assays for the identification of contact and respiratory allergens” von Esser, P.R. et al., London, 9.6.2010
- 2015 Reisestipendium (Eurotox young awardee) der European Research Group on Experimental Contact Dermatitis (ERGECD) an Gendrisch F. für Gendrisch, Martin, Esser P.R. “Cellular stress in allergic contact dermatitis”
- 2012 Reisestipendium der European Society for Contact Dermatitis (ESCD) an Esser P.R. für “Contact sensitizers mediate inflammation via ROS production and HA degradation” von Esser, P.R. et al. 11th Congress of the ESCD, Malmö, 13.-16.06.2012.
- 2011 Reisestipendium der Arbeitsgemeinschaft Dermatologische Forschung (ADF) an Esser P.R. für die Arbeit “Linking ROS production and HA degradation – a crucial role for the generation of endogenous Ligands in CHS responses to contact sensitizers” von Esser, P.R. et al. Tübingen, 19.2.2011.
- 2011 Nomination for best publication, Honorable Mention of the Society of Toxicology (SOT) for one of three papers published in 2010 for: Dietz, L.*, P.R. Esser*, S. Schmucker*, I. Goette, A. Richter, M. Schnoelzer, S.F. Martin*, H.J. Thierse*. 2010. Tracking human contact allergens: From mass spectrometric validated chemical-peptide interactions to chemical-specific naïve human T cell priming. Toxicol. Sci. 117:336-347. (*equal contribution, joint senior authors Martin/Thierse).
- 2011 Publication Prize der La Roche-Posay Foundation an Weber F.C. für die Publikation: Weber F.C., P.R. Esser, T. Müller, J. Ganesan, P. Pellegatti, M.M. Simon, R. Zeiser, M. Idzko, T. Jakob, S.F. Martin. 2010. Lack of the purinergic receptor P2X7 results in resistance to contact hypersensitivity. J. Exp. Med. 207:2609-2619. doi: 10.1084/jem.20092489.