Zellpost: Wie Zellen Nachrichten verschicken
von
Sandra Michme
Der Biologe Dr. Dr. Philipp Arnold übernimmt die Professur für Allgemeine Anatomie an der Universitätsmedizin Magdeburg. Seine Forschung zur Zellkommunikation soll neue Einblicke an der Schnittstelle zwischen chronischer Entzündung und Tumorentstehung ermöglichen.
Zum 1. Oktober 2026 wurde Dr. rer. nat. Dr. habil. med. Philipp Arnold als neuer W2-Professor für Allgemeine Anatomie an das Institut für Anatomie und Zellbiologie der Medizinischen Fakultät der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg berufen. Der Biologe und habilitierte Anatom, der zuvor an der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg tätig war, geht in seiner Forschung der Frage nach, wie Proteine miteinander und zwischen Zellen interagieren und welche Rolle diese Prozesse bei Erkrankungen spielen. Ein genaueres Bild davon, wie bestimmte Proteine zwischen Zellen oder Organen transportiert werden und wie sie miteinander interagieren, liefert perspektivisch Ansatzpunkte für mögliche künftige Therapien.
Kleine Teilchen, große Wirkung
Proteine übernehmen im Körper zahlreiche Aufgaben und bilden sowas wie den Maschinenpark. Sie können Signale weitergeben, chemische Reaktionen auslösen oder Vorgänge innerhalb und zwischen Zellen steuern. Entscheidend ist dabei häufig nicht nur, welches Protein vorhanden ist, sondern auch, mit welchen anderen Proteinen es zusammenarbeitet.
Prof. Arnold interessiert sich besonders dafür, wie solche Proteinbeziehungen im Detail funktionieren. Dabei untersucht er unter anderem sogenannte extrazelluläre Vesikel. Dahinter verbergen sich winzige Bläschen, die von allen Zellen unseres Körpers freigesetzt werden. Sie werden auch von Bakterienzellen freigesetzt, die unsere Haut oder unseren Darm besiedeln. Diese Vesikel können verschiedene Moleküle beinhalten und an andere Zellen weitergeben – gewissermaßen als kleine Kommunikationspakete zwischen Zellen. „Wir wollen verstehen, wie Signale aus z.B. Vesikeln von Bakterienzellen in unserem Körper aufgenommen werden und die Reaktion unserer körpereigenen Zellen verändern. Hierbei interessiert uns vor allem, wie Entzündungssignale weitergegeben werden oder aus einer Entzündung eine Krebserkrankung entsteht“, erklärt Prof. Arnold.
Wenn der Darm mit anderen Organen kommuniziert
Wie komplex die Kommunikation zwischen Zellen sein kann, zeigt ein Beispiel, an dem das Forschungsteam von Prof. Arnold arbeitet: die Verbindung zwischen Darm, Immunsystem und anderen Organen. Es ist bekannt, dass bei Menschen mit entzündlichen Darmerkrankungen vermehrt extrazelluläre Vesikel bakteriellen Ursprungs die normalerweise dichte Darmbarriere überwinden können. Die Forschenden untersuchen, welche Signale sie dabei an Immunzellen im Darm übermitteln und wie diese Signale die Entzündung beeinflussen. Von besonderem Interesse ist auch die Frage, ob solche Signale langfristig Veränderungen der Darmzellen begünstigen und damit zur Entstehung von Tumoren beitragen können.
Gleichzeitig besteht bei Menschen mit entzündlichen Darmerkrankungen ein deutlich erhöhtes Risiko am Trockenen Auge zu erkranken. Welche Rolle hierbei bakterielle Vesikel aus dem Darm spielen könnten, ist ebenfalls Gegenstand aktueller Forschung von Prof. Arnold. Das Beispiel zeigt, wie Signale aus einem Teil des Körpers möglicherweise die Funktion von Zellen an einem anderen Ort beeinflussen können.
An diese Arbeiten möchte Arnold in Magdeburg anknüpfen. Im Fokus stehen unter anderem Makrophagen – wichtige Zellen des Immunsystems. Untersucht werden soll, wie diese Zellen mit benachbarten Zellen kommunizieren und wie diese Kommunikation das Verhalten benachbarter Zellen verändert. Hierbei stehen besonders solche Zellsignalwege im Fokus die mit chronischen Entzündungen oder Tumoren assoziiert sind.
Neue Einblicke durch modernste Mikroskopie
Ein weiteres Vorhaben ist der Aufbau einer eigenen Einheit für Transmissionselektronenmikroskopie. Mit diesem Verfahren lassen sich Strukturen sichtbar machen, die für ein gewöhnliches Lichtmikroskop zu klein sind. Ziel ist es Zellstrukturen, Extrazelluläre Vesikel und Proteinkomplexe im Nanometer-Bereich (ein Milliardstel Meter) sichtbar zu machen.
Dabei ist es Prof. Arnold wichtig, seine Forschung auch mit den bestehenden wissenschaftlichen Schwerpunkten der Universitätsmedizin Magdeburg zu verbinden. „In Magdeburg möchte ich mein Methodenspektrum nicht nur etablieren und weiterentwickeln, sondern werde es auch anderen Arbeitsgruppen zur Verfügung stellen“, erklärt der 44-Jährige.
„Mit der Berufung von Philipp Arnold gewinnen wir eine wissenschaftliche Perspektive hinzu, die sehr gut zu den bestehenden Schwerpunkten unseres Instituts und des gesamten Standortes passt“, sagt Prof. Dr. Dr. Anne Albrecht, Direktorin des Instituts für Anatomie und Zellbiologie. „Die stärkere Verbindung von Anatomie und Zellbiologie mit der Immunologie eröffnet neue Möglichkeiten für gemeinsame Forschungsprojekte und stärkt zugleich die Grundlagen für eine moderne, forschungsnahe Lehre.“
Zur Person
Philipp Arnold wurde 1982 in Kaiserslautern geboren und studierte Biologie an der Johannes-Gutenberg-Universität Mainz, wo er 2012 promovierte. Anschließend wechselte er an das Anatomische Institut der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel, wo er eine eigene Arbeitsgruppe aufbaute und sich 2019 für das Fach Anatomie habilitierte. 2020 übernahm er zunächst eine Professur für Neuroanatomie an der Medical School Hamburg und wechselte noch im selben Jahr an das Institut für Funktionelle und Klinische Anatomie der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg. Dort ist er seit November 2020 als Akademischer Oberrat tätig. 2023 erhielt er den Lehrpreis der Medizinischen Fakultät Erlangen für die vorklinische Lehre, 2024 den Quarterly Publication Award der Deutschen Anatomischen Gesellschaft und 2026 den Preis für Gute Lehre des Bayrischen Staatsministeriums für Wissenschaft und Kunst. Seit 2023 trägt er die Zusatzbezeichnung Fachanatom der Anatomischen Gesellschaft.
Hintergrund:
Um in Sachsen-Anhalt eine Professur an einer Universität zu erlangen, muss gemäß §36 des Hochschulgesetzes des Landes Sachsen-Anhalt (HSG LSA) ein Berufungsverfahren durchgeführt werden. Geeignete Bewerberinnen und Bewerber durchlaufen dabei ein umfangreiches Verfahren. Eine mit mehreren Fachleuten besetzte Berufungskommission begutachtet die Leistungen der Bewerberinnen und Bewerber in Forschung, Lehre und Krankenversorgung.
Zum 1. Oktober 2026 wurde Dr. rer. nat. Dr. habil. med. Philipp Arnold als neuer W2-Professor für Allgemeine Anatomie an das Institut für Anatomie und Zellbiologie der Medizinischen Fakultät der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg berufen. Der Biologe und habilitierte Anatom, der zuvor an der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg tätig war, geht in seiner Forschung der Frage nach, wie Proteine miteinander und zwischen Zellen interagieren und welche Rolle diese Prozesse bei Erkrankungen spielen. Ein genaueres Bild davon, wie bestimmte Proteine zwischen Zellen oder Organen transportiert werden und wie sie miteinander interagieren, liefert perspektivisch Ansatzpunkte für mögliche künftige Therapien.
Kleine Teilchen, große Wirkung
Proteine übernehmen im Körper zahlreiche Aufgaben und bilden sowas wie den Maschinenpark. Sie können Signale weitergeben, chemische Reaktionen auslösen oder Vorgänge innerhalb und zwischen Zellen steuern. Entscheidend ist dabei häufig nicht nur, welches Protein vorhanden ist, sondern auch, mit welchen anderen Proteinen es zusammenarbeitet.
Prof. Arnold interessiert sich besonders dafür, wie solche Proteinbeziehungen im Detail funktionieren. Dabei untersucht er unter anderem sogenannte extrazelluläre Vesikel. Dahinter verbergen sich winzige Bläschen, die von allen Zellen unseres Körpers freigesetzt werden. Sie werden auch von Bakterienzellen freigesetzt, die unsere Haut oder unseren Darm besiedeln. Diese Vesikel können verschiedene Moleküle beinhalten und an andere Zellen weitergeben – gewissermaßen als kleine Kommunikationspakete zwischen Zellen. „Wir wollen verstehen, wie Signale aus z.B. Vesikeln von Bakterienzellen in unserem Körper aufgenommen werden und die Reaktion unserer körpereigenen Zellen verändern. Hierbei interessiert uns vor allem, wie Entzündungssignale weitergegeben werden oder aus einer Entzündung eine Krebserkrankung entsteht“, erklärt Prof. Arnold.
Wenn der Darm mit anderen Organen kommuniziert
Wie komplex die Kommunikation zwischen Zellen sein kann, zeigt ein Beispiel, an dem das Forschungsteam von Prof. Arnold arbeitet: die Verbindung zwischen Darm, Immunsystem und anderen Organen. Es ist bekannt, dass bei Menschen mit entzündlichen Darmerkrankungen vermehrt extrazelluläre Vesikel bakteriellen Ursprungs die normalerweise dichte Darmbarriere überwinden können. Die Forschenden untersuchen, welche Signale sie dabei an Immunzellen im Darm übermitteln und wie diese Signale die Entzündung beeinflussen. Von besonderem Interesse ist auch die Frage, ob solche Signale langfristig Veränderungen der Darmzellen begünstigen und damit zur Entstehung von Tumoren beitragen können.
Gleichzeitig besteht bei Menschen mit entzündlichen Darmerkrankungen ein deutlich erhöhtes Risiko am Trockenen Auge zu erkranken. Welche Rolle hierbei bakterielle Vesikel aus dem Darm spielen könnten, ist ebenfalls Gegenstand aktueller Forschung von Prof. Arnold. Das Beispiel zeigt, wie Signale aus einem Teil des Körpers möglicherweise die Funktion von Zellen an einem anderen Ort beeinflussen können.
An diese Arbeiten möchte Arnold in Magdeburg anknüpfen. Im Fokus stehen unter anderem Makrophagen – wichtige Zellen des Immunsystems. Untersucht werden soll, wie diese Zellen mit benachbarten Zellen kommunizieren und wie diese Kommunikation das Verhalten benachbarter Zellen verändert. Hierbei stehen besonders solche Zellsignalwege im Fokus die mit chronischen Entzündungen oder Tumoren assoziiert sind.
Neue Einblicke durch modernste Mikroskopie
Ein weiteres Vorhaben ist der Aufbau einer eigenen Einheit für Transmissionselektronenmikroskopie. Mit diesem Verfahren lassen sich Strukturen sichtbar machen, die für ein gewöhnliches Lichtmikroskop zu klein sind. Ziel ist es Zellstrukturen, Extrazelluläre Vesikel und Proteinkomplexe im Nanometer-Bereich (ein Milliardstel Meter) sichtbar zu machen.
Dabei ist es Prof. Arnold wichtig, seine Forschung auch mit den bestehenden wissenschaftlichen Schwerpunkten der Universitätsmedizin Magdeburg zu verbinden. „In Magdeburg möchte ich mein Methodenspektrum nicht nur etablieren und weiterentwickeln, sondern werde es auch anderen Arbeitsgruppen zur Verfügung stellen“, erklärt der 44-Jährige.
„Mit der Berufung von Philipp Arnold gewinnen wir eine wissenschaftliche Perspektive hinzu, die sehr gut zu den bestehenden Schwerpunkten unseres Instituts und des gesamten Standortes passt“, sagt Prof. Dr. Dr. Anne Albrecht, Direktorin des Instituts für Anatomie und Zellbiologie. „Die stärkere Verbindung von Anatomie und Zellbiologie mit der Immunologie eröffnet neue Möglichkeiten für gemeinsame Forschungsprojekte und stärkt zugleich die Grundlagen für eine moderne, forschungsnahe Lehre.“
Zur Person
Philipp Arnold wurde 1982 in Kaiserslautern geboren und studierte Biologie an der Johannes-Gutenberg-Universität Mainz, wo er 2012 promovierte. Anschließend wechselte er an das Anatomische Institut der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel, wo er eine eigene Arbeitsgruppe aufbaute und sich 2019 für das Fach Anatomie habilitierte. 2020 übernahm er zunächst eine Professur für Neuroanatomie an der Medical School Hamburg und wechselte noch im selben Jahr an das Institut für Funktionelle und Klinische Anatomie der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg. Dort ist er seit November 2020 als Akademischer Oberrat tätig. 2023 erhielt er den Lehrpreis der Medizinischen Fakultät Erlangen für die vorklinische Lehre, 2024 den Quarterly Publication Award der Deutschen Anatomischen Gesellschaft und 2026 den Preis für Gute Lehre des Bayrischen Staatsministeriums für Wissenschaft und Kunst. Seit 2023 trägt er die Zusatzbezeichnung Fachanatom der Anatomischen Gesellschaft.
Hintergrund:
Um in Sachsen-Anhalt eine Professur an einer Universität zu erlangen, muss gemäß §36 des Hochschulgesetzes des Landes Sachsen-Anhalt (HSG LSA) ein Berufungsverfahren durchgeführt werden. Geeignete Bewerberinnen und Bewerber durchlaufen dabei ein umfangreiches Verfahren. Eine mit mehreren Fachleuten besetzte Berufungskommission begutachtet die Leistungen der Bewerberinnen und Bewerber in Forschung, Lehre und Krankenversorgung.