Der Aufbau und Erhalt einer gewebe- oder organspezifischen Vaskularisation stellt die Grundlage der meisten physiologischen und vieler pathologischen Abläufe in der Mundhöhle dar. Die grundlegenden Aufgabestellungen bestehen darin, die anatomische Struktur des Gefäßsystems in der Mundschleihaut, im Kieferknochen, in den Speicheldrüsen und im Kiefergelenk darzustellen, Veränderungen der Perfusion zu messen und regenerative Prozesse zu aktivieren und unterstützen. Die dafür erforderlichen Methoden und Techniken (histologisch, radiologisch, nuklearmedizinisch, molekularbiologisch), insbesondere für die Anwendung im lebenden Organismus, gilt es zu entwickeln und zu validieren. Die Arbeitsgruppe hat dazu unterschiedliche Schwerpunkte definiert:
1. Osteogene-angiogene Kopplung im Rahmen der Knochenregeneration
Der Ersatz von großen Knochendefekten und Knochenregeneration ist nach wie vor eine große klinische Herausforderung. Aufgrund der hohen Inzidenz von großen segmentalen Knochendefekten oder Frakturen, die auf Trauma, Entzündungen oder Tumoren zurückzuführen sind, gibt es eine enorme Nachfrage nach biologischem Knochenersatzgewebe, um damit kranke Gewebe bei einem Patienten zu ersetzen oder zu regenerieren. Einer der Hauptnachteile bei der klinischen Verwendung von aktuell zur Verfügung stehenden Knochenersatz, oder auch bei der Osseointegration von Implantaten, ist die Unfähigkeit, in der Anfangsphase eine ausreichende Blutzufuhr bereitzustellen, die in weiterer Folge unzureichende Zellintegration und damit Zelltod bewirkt. Ursächlich dafür ist, dass die Rolle der Angiogenese während der Knochenbildung im Allgemeinen und vor allem während der desmalen Entwicklung von Knochen (d.h. der Bildung von Gesichts- und Kieferknochen) nur schlecht definiert und verstanden wird.
Unter Anwendung moderner molekularbiologischer, zellbiologischer als auch histologischer Methoden, sollen die molekularen Mechanismen der „osteogenen-angiogenen” Kopplung erfasst und beschrieben werden. Dies umfasst Projekte mit mesenchymalen Stammzellen (hADSC) und klassischen angiogenen Wachstumsfaktoren, wie z. B. VEGF (Vascular endothelial growth factor), bis hin zu den erst kürzlich entdeckten MicroRNAs (OsteomiRs, AngiomiRs), die bei Knochen- und Gefäßbildung auf genetischer Ebene ebenfalls eine essentielle Rolle spielen. Das Verständnis der wichtigsten molekularen Signalkaskaden, die dabei während der Knochenbildung stattfinden, haben das Potential zukünftig durch regenerative Medizin sowohl Einflussnahme auf eine erfolgreiche Knochengewebe-Regeneration und Reparatur als auch für Diagnose und Behandlung zu nehmen.
