(A) Objetivos: O workshop estratégico criado pelos grupos de trabalho «excelência» da SZTE, DE e SzBK (em estreita colaboração com os excelentes investigadores da SE) tem como objetivo explorar como a comunicação intercelular das células que criam as interfaces participa das doenças imunológicas e inflamatórias mais frequentes da pele humana e do trato intestinal. Introdução A principal tarefa das interfaces do corpo humano (barreiras) é estabelecer a primeira linha de defesa contra estímulos ambientais. O principal alvo deste projeto é o mais extenso teste de barreira, pele e trato intestinal. A justificativa e necessidade do tema é evidenciada pelo fato de que os defeitos de barreira desses órgãos estão associados à maior frequência de doenças humanas como acne vulgar, psoríase, dermatite atópica, doença celíaca, doença de Crohn e colite ulcerativa, combinadas com doença inflamatória intestinal (DII). Embora tenham sido feitos esforços significativos, mas ainda parciais, para descobrir patomecanismos, é evidente que o tratamento dessas patologias está longe de ser resolvido — portanto, as doenças afetam a qualidade de vida de centenas de milhões de pessoas em todo o mundo. Nos últimos anos, verificou-se uma mudança significativa de paradigma no funcionamento das barreiras; o argumento segundo o qual as barreiras desempenham apenas funções passivas de «isolamento fisioquímico» foi rejeitado. Há agora cada vez mais provas de que a barreira é um sistema funcional complexo, dinamicamente variável e «ativo», cujos principais componentes são mecanismos imunológicos e (micro)biológicos coordenados (além da proteção física) que reagem, mas protegem, contra os efeitos nocivos dos riscos ambientais (stressores). A barreira imunológica é mantida pelo próprio sistema imunológico da pele e intestino, que contém componentes telemóveis e humorais da imunidade congênita e adquirida. A barreira microbiológica, que recentemente se tornou o centro das atenções, é criada como uma interação entre a enorme microbiota presente nas interfaces e as células de barreira que amplificam as influências uns dos outros, constantemente ‘ensinando e formando’ uns aos outros. Graças a pesquisas recentes (incluindo próprias), também surgiu que uma rede de comunicação intercelular multidimensional de células de barreira e componentes microbiota é a pedra angular do funcionamento fisiológico/homeostático das funções de barreira. Em teoria, a comunicação pode ocorrer de 3 maneiras: utilizando o contacto físico direto das células e a função de estafeta de vários (ii) mediadores humorais e (iii) elementos partiiculares (vesículas extracelulares, por exemplo, exosomas). A característica comum das doenças acima é um grau variável, muitas vezes inflamação crônica; desregulação da resposta imunológica complexa aos estressores; defeito da barreira; e as consequências cumulativas destas. No entanto, não é claro quais desses mecanismos inseparáveis são as causas e as consequências. Anteriormente, os rollovers da imunohomeostase (por exemplo, ativação autoimune) e a intensificação anormal da inflamação (tais como «depuração fisiológica») levam ao desenvolvimento de doenças (as chamadas teorias in-out). No entanto, dados experimentais recentes sugerem que o defeito primário da barreira (por exemplo, através de mutações) pode atuar como um «gatilho». De acordo com esta visão, o defeito perturba a homeostase da barreira descrita acima, que, por um lado, não pode impedir os efeitos dos estressores e, por outro, permite a invasão de certos componentes da microbiota simbiótica (a chamada teoria externa). Tendo em conta o que precede, o Workshop pretende implementar o programa de I & D no domínio da medicina molecular, seguindo a seguinte hipótese de trabalho: Em nossa opinião, a alteração patológica das funções de barreira complexas nas doenças imunológicas e inflamatórias acima mencionadas se deve à perda da função homeostática da comunicação intercelular, desencadeando uma cadeia de respostas patológicas, levando ao defeito da barreira e ao desenvolvimento da doença. (B) O objetivo do programa é aplicar uma matriz experimental multidisciplinar, baseada em sistemas e multinível ao longo das tarefas (F) e das fases de trabalho (M) definidas pelo Workshop. F1. Exame de sistemas telemóveis in vitro O principal objetivo de F1 como espinha dorsal do projeto é mapear as respostas do impactor a vários estressores e «padrões» de comunicação intercelular das células da barreira a nível telemóvel individual sob condições fisiológicas e patológicas. F1/M1. Desenvolvimento de culturas e coculturas celulares Na primeira metade do M1 (completando culturas celulares rotineiramente utilizadas por grupos de trabalho) os sistemas celulares humanos são otimizados, produzindo o seguinte (culturas primárias, linhas celulares, sistemas de células geneticamente modificadas): —Culturas de células humanas específicas o células Primer: células epiteliais (por exemplo, queratinócit...