Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Jenaer Biologe enttarnt gefährliche Mikroben

29.07.2002


Einen wesentlichen Beitrag zur Aufklärung des Krankheitsmechanismus der Lyme-Borreliose leistet Prof. Dr. Peter Zipfel, Leiter der Abteilung Infektionsbiologie am Jenaer Hans-Knöll-Institut für Naturstoff-Forschung. In Zusammenarbeit mit Frankfurter Forschern ist es ihm gelungen, die Erreger dieser Krankheit, Bakterien der Gattung Borrelia, zu enttarnen.

 Die Borrelien verstecken sich vor den Angriffen des menschlichen Immunsystems wie der sprichwörtliche Wolf im Schafspelz, indem sie Kontroll-Eiweiße des Menschen an ihre Oberfläche binden und so verhindern, dass der Körper sie als feindliche Eindringlinge erkennt.

Die Lyme-Borreliose, benannt nach dem amerikanischen Ort Lyme, in dem sie 1976 zum erstenmal beschrieben wurde, ist eine in Nordamerika und Europa verbreitete Krankheit, die von blutsaugenden Zecken übertragen wird. In Deutschland zählt man jährlich etwa 30.000 bis 60.000 neue Fälle. Nach dem Zeckenbiss tritt zunächst eine lokale Hautreaktion auf, die meist von selbst verschwindet. Die Infektion kann aber auch chronische Erkrankungen zur Folge haben, die vor allem die Gelenke, das Zentrale Nervensystem und die Haut betreffen.

Erst 1982 gelang es dem amerikanischen Forscher Willy Burgdorfer, die Verursacher der Erkrankung, die Borrelien, zu isolieren. Wie man bald feststellte, unterscheiden sich einzelne Arten dieser dünnen, spiralig gewundenen Bakterien in ihrer Fähigkeit, im menschlichen Körper zu überleben, ohne eine Immunantwort auszulösen, und den Menschen damit krank zu machen.

Worauf dieser Unterschied in der Überlebensfähigkeit beruht, konnte der Jenaer Infektionsbiologe Prof. Dr. Peter Zipfel zusammen mit seinen Frankfurter Kollegen PD Dr. Peter Kraiczy und Prof. Dr. Volker Brade aufklären: Diejenigen Borrelien, die dem Angriff des Immunsystems entgehen, sind in der Lage, bestimmte Eiweiße auf ihrer Oberfläche zu binden. Diese Eiweiße, so genannte Komplementregulatoren, setzt der menschliche Körper normalerweise ein, um seine eigenen Zellen vor einer Zerstörung durch das Immunsystem zu schützen.

Denn um bei Gefahr besonders schnell reagieren zu können, ist ein Teil des Immunsystems ständig aktiviert. Man nennt diesen Teil das Komplementsystem, weil es die Abwehr mittels Antikörpern ergänzt, also komplementiert. Damit der Körper nicht seine eigenen Zellen durch das Komplementsystem angreift, sind diese Zellen durch Eiweiße geschützt, die die Aktivität des Systems regulieren. Mit ihrer Hilfe unterscheidet der Körper praktisch zwischen gut und böse.

Die trickreichen Borrelien machen sich genau das zunutze, indem sie Strukturen auf ihrer Oberfläche ausbilden, die an die Komplementregulatoren binden. So getarnt können sie im Blutstrom überleben, weil der Körper sie nicht als Eindringlinge erkennt und das Immunsystem sie nicht angreift. Diejenigen Borrelien, deren Überlebensfähigkeit nicht so groß ist, haben solche Strukturen nicht.

Zipfel, der auch Professor für Infektionsbiologie an der Friedrich-Schiller-Universität Jena ist, hofft, mit seinen Arbeiten zu einem Durchbruch in der Bekämpfung von Infektionskrankheiten beizutragen. Denn auch andere Mikroorganismen wenden ähnliche Strategien an wie die Borrelien. Wie der Jenaer Forscher selbst in Zusammenarbeit mit der Nachwuchsgruppe Molekulare Immunbiologie am HKI (unter Leitung von Dr. Jens Hellwage) sowie mit schwedischen und finnischen Wissenschaftlern zeigen konnte, tricksen auch der Scharlach-Erreger (Streptococcus pyogenes), der Verursacher der Lungenentzündung (Streptococcus pneumoniae) und der Hautpilz Candida albicans das menschliche Immunsystem nach der Wolf-im-Schafspelz-Methode aus. Gezeigt wurden ähnliche Mechanismen außerdem unter anderem für das Immunschwächevirus HIV.

"Diese Ergebnisse zeigen uns, dass Komplementregulatoren für das Verständnis vieler Infektionskrankheiten eine zentrale Rolle spielen", betont Zipfel, der seit Jahren in der Komplementforschung tätig ist. "Wenn wir durchschauen, wie die Erreger sich unserer eigenen Schutzsysteme bedienen, können wir genau an dieser Stelle mit einer Therapie ansetzen, ohne den menschlichen Körper zu schädigen", so der Wissenschaftler weiter. Gelänge es zum Beispiel, die Mikroben nach dem Eindringen in den Körper daran zu hindern, ihr Schutzschild aufzubauen, könnte man die oft gravierenden Folgen der Infektion schon im frühen Stadium vermeiden.

Das Wechselspiel zwischen Immunsystem und Krankheitserregern ist einer der Forschungsschwerpunkte der Abteilung Infektionsbiologie am HKI. Die vier Arbeitsbereiche Bakteriologie, Mykologie (Pilzkunde), Angeborene Immunabwehr und Erworbene Immunabwehr ergänzen sich dabei in ihrem fachlichen und methodischen Wissen. Prof. Peter Zipfel ist seit 2000 Leiter dieser Abteilung.

Ansprechpartner:
Prof. Dr. Peter Zipfel, Abteilung Infektionsbiologie am HKI
Tel.: 03641/ 65 69 00, Fax: 03641/ 65 69 02
E-Mail: zipfel@pmail.hki-jena.de

 

Susanne Liedtke | idw
Weitere Informationen:
http://www.hki-jena.de/mib/hki_mib.htm
http://www.immunobiology.de/

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Ein Holodeck für Fliegen, Fische und Mäuse
21.08.2017 | Albert-Ludwigs-Universität Freiburg im Breisgau

nachricht Wie Pflanzen ihr Gedächtnis vererben
21.08.2017 | Gregor Mendel Institut für Molekulare Pflanzenbiologie (GMI)

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Topologische Quantenzustände einfach aufspüren

Durch gezieltes Aufheizen von Quantenmaterie können exotische Materiezustände aufgespürt werden. Zu diesem überraschenden Ergebnis kommen Theoretische Physiker um Nathan Goldman (Brüssel) und Peter Zoller (Innsbruck) in einer aktuellen Arbeit im Fachmagazin Science Advances. Sie liefern damit ein universell einsetzbares Werkzeug für die Suche nach topologischen Quantenzuständen.

In der Physik existieren gewisse Größen nur als ganzzahlige Vielfache elementarer und unteilbarer Bestandteile. Wie das antike Konzept des Atoms bezeugt, ist...

Im Focus: Unterwasserroboter soll nach einem Jahr in der arktischen Tiefsee auftauchen

Am Dienstag, den 22. August wird das Forschungsschiff Polarstern im norwegischen Tromsø zu einer besonderen Expedition in die Arktis starten: Der autonome Unterwasserroboter TRAMPER soll nach einem Jahr Einsatzzeit am arktischen Tiefseeboden auftauchen. Dieses Gerät und weitere robotische Systeme, die Tiefsee- und Weltraumforscher im Rahmen der Helmholtz-Allianz ROBEX gemeinsam entwickelt haben, werden nun knapp drei Wochen lang unter Realbedingungen getestet. ROBEX hat das Ziel, neue Technologien für die Erkundung schwer erreichbarer Gebiete mit extremen Umweltbedingungen zu entwickeln.

„Auftauchen wird der TRAMPER“, sagt Dr. Frank Wenzhöfer vom Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI) selbstbewusst. Der...

Im Focus: Mit Barcodes der Zellentwicklung auf der Spur

Darüber, wie sich Blutzellen entwickeln, existieren verschiedene Auffassungen – sie basieren jedoch fast ausschließlich auf Experimenten, die lediglich Momentaufnahmen widerspiegeln. Wissenschaftler des Deutschen Krebsforschungszentrums stellen nun im Fachjournal Nature eine neue Technik vor, mit der sich das Geschehen dynamisch erfassen lässt: Mithilfe eines „Zufallsgenerators“ versehen sie Blutstammzellen mit genetischen Barcodes und können so verfolgen, welche Zelltypen aus der Stammzelle hervorgehen. Diese Technik erlaubt künftig völlig neue Einblicke in die Entwicklung unterschiedlicher Gewebe sowie in die Krebsentstehung.

Wie entsteht die Vielzahl verschiedener Zelltypen im Blut? Diese Frage beschäftigt Wissenschaftler schon lange. Nach der klassischen Vorstellung fächern sich...

Im Focus: Fizzy soda water could be key to clean manufacture of flat wonder material: Graphene

Whether you call it effervescent, fizzy, or sparkling, carbonated water is making a comeback as a beverage. Aside from quenching thirst, researchers at the University of Illinois at Urbana-Champaign have discovered a new use for these "bubbly" concoctions that will have major impact on the manufacturer of the world's thinnest, flattest, and one most useful materials -- graphene.

As graphene's popularity grows as an advanced "wonder" material, the speed and quality at which it can be manufactured will be paramount. With that in mind,...

Im Focus: Forscher entwickeln maisförmigen Arzneimittel-Transporter zum Inhalieren

Er sieht aus wie ein Maiskolben, ist winzig wie ein Bakterium und kann einen Wirkstoff direkt in die Lungenzellen liefern: Das zylinderförmige Vehikel für Arzneistoffe, das Pharmazeuten der Universität des Saarlandes entwickelt haben, kann inhaliert werden. Professor Marc Schneider und sein Team machen sich dabei die körpereigene Abwehr zunutze: Makrophagen, die Fresszellen des Immunsystems, fressen den gesundheitlich unbedenklichen „Nano-Mais“ und setzen dabei den in ihm enthaltenen Wirkstoff frei. Bei ihrer Forschung arbeiteten die Pharmazeuten mit Forschern der Medizinischen Fakultät der Saar-Uni, des Leibniz-Instituts für Neue Materialien und der Universität Marburg zusammen Ihre Forschungsergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler in der Fachzeitschrift Advanced Healthcare Materials. DOI: 10.1002/adhm.201700478

Ein Medikament wirkt nur, wenn es dort ankommt, wo es wirken soll. Wird ein Mittel inhaliert, muss der Wirkstoff in der Lunge zuerst die Hindernisse...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

International führende Informatiker in Paderborn

21.08.2017 | Veranstaltungen

Wissenschaftliche Grundlagen für eine erfolgreiche Klimapolitik

21.08.2017 | Veranstaltungen

DGI-Forum in Wittenberg: Fake News und Stimmungsmache im Netz

21.08.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Im Neptun regnet es Diamanten: Forscherteam enthüllt Innenleben kosmischer Eisgiganten

21.08.2017 | Physik Astronomie

Ein Holodeck für Fliegen, Fische und Mäuse

21.08.2017 | Biowissenschaften Chemie

Institut für Lufttransportsysteme der TUHH nimmt neuen Cockpitsimulator in Betrieb

21.08.2017 | Verkehr Logistik