Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Infektionsvorgänge untersuchen an "künstlicher" Haut

15.03.2004


Aus humanen Hautzellen haben Forscher am Fraunhofer IGB ein in-vitro-Infektionsmodell entwickelt, mit dem die Virulenz von verschiedenen Stämmen des humanpathogenen Pilzes Candida albicans, aber auch von anderen Krankheitserregern wie Bakterien, Viren oder Parasiten untersucht werden kann. Das Modell wurde auf der MEDTEC vom 9.-11. März 2004 in Stuttgart vorgestellt.


Infektion rekonstituierter Haut mit einem klinischen Isolat von Candida albicans. Der Pilz zerstört die schützende Keratinozyten-Schicht und dringt nach 48 Stunden in der Hyphenform in das Hautmodell ein und zerstört es.



Infektion rekonstituierter Haut mit einem klinischen Isolat von Candida albicans. Der Pilz zerstört die schützende Keratinozyten-Schicht und dringt nach 48 Stunden in der Hyphenform in das Hautmodell ein und zerstört es.



Einer der häufigsten infektiösen Keime ist der humanpathogene Pilz Candida albicans. Gegen viele verwendeten Medikamente ist der Pilz bereits resistent, so dass weltweit an neuen Medikamenten gegen die Pilzinfektion geforscht wird. Die Arbeitsgruppe "Genomics - Proteomics - Screening" um Dr. Steffen Rupp am Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB geht dabei den Weg, die Proteine zu suchen und zu identizieren, die für die Infektionstüchtigkeit - die Virulenz - des Pilzes verantwortlich sind. Mit Hilfe verschiedener Strategien haben die Forscher mehrere Proteine gefunden, die nur in der pathogenen Form von Candida albicans vorkommen. Um zu überprüfen, welche Rolle diese Proteine bei der Infektion wirklich spielen, werden Deletionsmutanten erzeugt, indem das Gen für das fragwürdige Protein entfernt wird.

Die so entstehenden Stämme, denen genau ein Protein fehlt, können in Studien mit Mäusen auf ihre Virulenz überprüft werden. Ein Nachteil hierbei ist jedoch, dass Mäuse in der Natur nicht von Candida-Zellen befallen werden und es unklar ist, inwieweit die Ergebnisse auf den Menschen übertragen werden können. In hausinterner Zusammenarbeit mit der Abteilung "Zellsysteme" entwickelten die Forscher daher ein Modell-system der menschlichen Haut, das es ermöglicht, Infektionsvorgänge von Krankheitserregern zu verfolgen und zu untersuchen. Das Modell wird aufgebaut aus dermalen Fibroblasten, die - eingebettet in eine Biomatrix aus gewebetypischen Matrixproteinen - die Grundlage für die darauf ausgesäten Keratinozyten bilden. Nach mehrwöchiger Kulturdauer differenzieren die Keratinozyten zu einer mehrschichtigen Epidermis mit abschlie-ßender Hornschicht (Stratum corneum). Das Modell weist organspezifische Eigenschaften auf und eignet sich zur Erforschung von Erkrankun-gen, die durch Mikroorganismen wie Pilze und Bakterien und sogar Viren und Parasiten hervorgerufen werden. Auch ein Modellsystem des menschlichen Dickdarms, bestehend aus humanen, malignen Enterozyten und Fibroblasten, haben die Forscher bereits entwickelt. Während sich das Hautmodell besser für Invasionsstudien eignet, können mit dem Darmmodell insbesondere Adhäsionsvorgänge untersucht werden. "Wir haben mit Hilfe dieser in-vitro-Assays Proteine identifiziert, die für die Hyphenbildung von Candida albicans und die Infektion des Gewebes notwendig sind", sagt Wissenschaftler Rupp. Die Hyphen ermöglichen dem Pilz, in Organe einzuwandern und aus Immunzellen zu entkommen. "Die an der Hyphenbildung beteiligten Proteine sind für die Pathogenität des Pilzes essenziell und somit ideale Zielmoleküle für eine medikamentöse Blockierung", so Rupp.

Die in-vitro-Modelle erlauben Einblicke in zentrale Mechanismen der Virulenz, die mit Tierversuchen nur schwer erzielt werden können: So kann die Adhäsion der Erreger an die Wirtszellen und die anschließende Invasion oder Penetration der Zellen genau verfolgt werden - also die Rolle einzelner Proteine bei der Infektion bestimmt werden. "Die Modelle ergänzen so Tierversuche oder helfen, sie zu vermeiden. Darüber hinaus können sie auch für die Wirkstoffsuche eingesetzt werden" sagt Hans-Georg Eckert, Leiter der Abteilung "Zellsysteme". Derzeit entwickeln die Forscher ein Hautmodell für die Krebsforschung, mit dem z. B. der Einfluss von Wachstumsfaktoren auf das Invasionsverhalten von Hauttumoren oder die Wirksamkeit möglicher Tumortherapeutika untersucht werden können.

Ihre Ansprechpartner für weitere Informationen:

Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB, Nobelstraße 12, 70569 Stuttgart, Fax: 0711/970-4200
Dr. Hans-Georg Eckert (Zellsysteme), Tel. 0711/970-4117, eckert@igb.fraunhofer.deeckert@igb.fraunhofer.de
Dr. Steffen Rupp (Infektionsbiologie), Tel. 0711/970-4045, rupp@igb.fraunhofer.de

Dr. Claudia Vorbeck | idw
Weitere Informationen:
http://www.igb.fraunhofer.de
http://www.igb.fhg.de/WWW/Presse/Jahr/2004/dt/PI_Infektionsmodel_dt.html

Weitere Berichte zu: Hautmodell Infektion Infektionsvorgänge Protein Virulenz

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Pfeilgiftfrösche machen auf „Kommando“ Brutpflege für fremde Kaulquappen
20.09.2017 | Veterinärmedizinische Universität Wien

nachricht Molekulare Kraftmesser
20.09.2017 | Max-Planck-Institut für Biochemie

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: Tiny lasers from a gallery of whispers

New technique promises tunable laser devices

Whispering gallery mode (WGM) resonators are used to make tiny micro-lasers, sensors, switches, routers and other devices. These tiny structures rely on a...

Im Focus: Wundermaterial Graphen: Gewölbt wie das Polster eines Chesterfield-Sofas

Graphen besitzt extreme Eigenschaften und ist vielseitig verwendbar. Mit einem Trick lassen sich sogar die Spins im Graphen kontrollieren. Dies gelang einem HZB-Team schon vor einiger Zeit: Die Physiker haben dafür eine Lage Graphen auf einem Nickelsubstrat aufgebracht und Goldatome dazwischen eingeschleust. Im Fachblatt 2D Materials zeigen sie nun, warum dies sich derartig stark auf die Spins auswirkt. Graphen kommt so auch als Material für künftige Informationstechnologien infrage, die auf der Verarbeitung von Spins als Informationseinheiten basieren.

Graphen ist wohl die exotischste Form von Kohlenstoff: Alle Atome sind untereinander nur in der Ebene verbunden und bilden ein Netz mit sechseckigen Maschen,...

Im Focus: Hochautomatisiertes Fahren bei Schnee und Regen: Robuste Warnehmung dank intelligentem Sensormix

Schlechte Sichtverhältnisse bei Regen oder Schnellfall sind für Menschen und hochautomatisierte Fahrzeuge eine große Herausforderung. Im europäischen Projekt RobustSENSE haben die Forscher von Fraunhofer FOKUS mit 14 Partnern, darunter die Daimler AG und die Robert Bosch GmbH, in den vergangenen zwei Jahren eine Softwareplattform entwickelt, auf der verschiedene Sensordaten von Kamera, Laser, Radar und weitere Informationen wie Wetterdaten kombiniert werden. Ziel ist, eine robuste und zuverlässige Wahrnehmung der Straßensituation unabhängig von der Komplexität und der Sichtverhältnisse zu gewährleisten. Nach der virtuellen Erprobung des Systems erfolgt nun der Praxistest, unter anderem auf dem Berliner Testfeld für hochautomatisiertes Fahren.

Starker Schneefall, ein Ball rollt auf die Fahrbahn: Selbst ein Mensch kann mitunter nicht schnell genug erkennen, ob dies ein gefährlicher Gegenstand oder...

Im Focus: Ultrakurze Momentaufnahmen der Dynamik von Elektronen in Festkörpern

Mit Hilfe ultrakurzer Laser- und Röntgenblitze haben Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für Quantenoptik (Garching bei München) Schnappschüsse der bislang kürzesten Bewegung von Elektronen in Festkörpern gemacht. Die Bewegung hielt 750 Attosekunden lang an, bevor sie abklang. Damit stellten die Wissenschaftler einen neuen Rekord auf, ultrakurze Prozesse innerhalb von Festkörpern aufzuzeichnen.

Wenn Röntgenstrahlen auf Festkörpermaterialien oder große Moleküle treffen, wird ein Elektron von seinem angestammten Platz in der Nähe des Atomkerns...

Im Focus: Ultrafast snapshots of relaxing electrons in solids

Using ultrafast flashes of laser and x-ray radiation, scientists at the Max Planck Institute of Quantum Optics (Garching, Germany) took snapshots of the briefest electron motion inside a solid material to date. The electron motion lasted only 750 billionths of the billionth of a second before it fainted, setting a new record of human capability to capture ultrafast processes inside solids!

When x-rays shine onto solid materials or large molecules, an electron is pushed away from its original place near the nucleus of the atom, leaving a hole...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Höher - schneller - weiter: Der Faktor Mensch in der Luftfahrt

20.09.2017 | Veranstaltungen

Wälder unter Druck: Internationale Tagung zur Rolle von Wäldern in der Landschaft an der Uni Halle

20.09.2017 | Veranstaltungen

7000 Teilnehmer erwartet: 69. Urologen-Kongress startet heute in Dresden

20.09.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Drohnen sehen auch im Dunkeln

20.09.2017 | Informationstechnologie

Pfeilgiftfrösche machen auf „Kommando“ Brutpflege für fremde Kaulquappen

20.09.2017 | Biowissenschaften Chemie

Frühwarnsystem für gefährliche Gase: TUHH-Forscher erreichen Meilenstein

20.09.2017 | Energie und Elektrotechnik