Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Chronisch krank und doch gesünder

10.07.2017

HZI-Forscher weisen in chronisch entzündeten Lungen erhöhten Schutz vor Krankheitserregern nach

Chronisch-entzündliche Lungenerkrankungen nehmen weltweit zu. Laut der Weltgesundheitsorganisation WHO sollen sie bis 2030 auf den dritten Platz der weltweit häufigsten Krankheiten vorrücken. Eine verlässliche Therapie gibt es bislang nicht, was auch daran liegt, dass die Mechanismen der Krankheitsentstehung noch nicht vollständig entschlüsselt sind.


Bakterien der Art Streptococcus pneumoniae können eine Lungenentzündung auslösen.

HZI/Manfred Rohde

Wissenschaftler des Helmholtz-Zentrums für Infektionsforschung (HZI) in Braunschweig und der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg untersuchen deshalb Lungenentzündungen in Mäusen und haben dabei eine interessante Entdeckung gemacht:

Durch die Entzündung werden vermehrt schützende Antikörper auf die Lungenschleimhaut transportiert und bewahren die Lunge so besser vor gefährlichen Erregern als in einer gesunden Lunge. Diese Erkenntnis könnte langfristig vielen Lungenpatienten zugutekommen. Die Studie wurde heute im Fachjournal Scientific Reports veröffentlicht.

Chronische Bronchitis, Sarkoidose, Lungenemphysem – all diese Erkrankungen haben eines gemeinsam: Die betroffenen Patienten leiden unter chronischen Lungenbeschwerden. Die Ursachen dafür können sehr vielfältig sein und reichen von langjährigem Tabakkonsum über feinstaubbelastete Luft bis hin zu intensivem Kontakt zu offenem Feuer – etwa beim täglichen Kochen –, was über die Hälfte der Weltbevölkerung betrifft.

„In vielen Fällen kommt es dadurch zu einer fortschreitenden Zerstörung des Lungengewebes, für die die Medizin derzeit keine Heilung hat“, sagt Prof. Dunja Bruder vom Institut für Medizinische Mikrobiologie und Krankenhaushygiene der Otto-von- Guericke-Universität Magdeburg. Bruder ist gleichzeitig Leiterin der Forschungsgruppe „Immunregulation“ am HZI.

Das vorgeschädigte Lungengewebe bietet außerdem oft keinen effektiven Schutz mehr gegen Krankheitserreger. So sind diese Patienten besonders anfällig für teils lebensbedrohliche Atemwegsinfektionen. „Allerdings gibt es auch eine weitere Gruppe von Lungenpatienten, die von diesen Infektionen oft komplett verschont bleibt. Offenbar sind diese Betroffenen trotz ihrer chronischen Lungenerkrankung besser geschützt“, sagt Bruder.

Der Ursache dieses Phänomens ist Dr. Julia Boehme, Wissenschaftlerin in Bruders Labor, möglicherweise auf die Spur gekommen. Sie untersuchte Mäuse mit chronisch entzündeten Lungen und achtete dabei besonders auf die löslichen Komponenten auf der Lungenschleimhaut. Diese Untersuchungen erfolgten in enger Kooperation mit der HZI-Arbeitsgruppe „Zelluläre Proteomforschung“ von Prof. Lothar Jänsch. „In den betroffenen Mäusen konnten wir eine viel höhere Konzentration von sekretorischen Antikörpern auf der Lungenschleimhaut feststellen als in gesunden Tieren“, sagt Boehme.

Die Antikörper sind im besonderen Maße in der Lage, sich an ein breites Spektrum von Krankheitserregern anzuheften, bevor diese ihre schädliche Wirkung entfalten und in den Körper eindringen können. In der Studie stellte sich heraus, dass lungenkranke Mäuse einen erhöhten Schutz gegenüber einer Infektion mit Streptococcus pneumoniae aufwiesen. Streptokokken gehören zu den wichtigsten bakteriellen Erregern von Atemwegsinfektionen. Um diesen Befund zu erklären, suchten die Wissenschaftler nach dem Grund für die erhöhte Immunabwehr in der Lunge.

„In unseren Versuchen konnten wir nachweisen, dass ein bestimmtes Transportprotein mit dem Namen pIgR (polymerer Immunglobulin-Rezeptor) in einer entzündeten Lunge in verstärktem Maße auf Lungenepithelzellen produziert wird“, sagt Boehme. „Das Protein ist dafür bekannt, sekretorische Antikörper aus dem Lungengewebe in den Innenraum der Lungenbläschen zu transportieren.“ Somit fanden die Wissenschaftler in Mäusen mit chronischer Lungenentzündung genau dort mehr schützende Antikörper, wo viele Atemwegserreger in den Körper einzudringen versuchen.

Die chronische Lungenentzündung scheint dabei für die erhöhte Produktion des Antikörper-Transporters pIgR verantwortlich zu sein. Die Forscher hoffen nun auf einen neuen Erklärungsansatz für das Rätsel um die beiden Patientengruppen. „Es könnte sein, dass das Ausmaß der Produktion dieses Transportproteins auf der Lungenschleimhaut die Patientengruppen unterscheidet“, sagt Dr. Andreas Jeron, ein weiterer an der Studie beteiligter Wissenschaftler aus Bruders Labor. „Möglicherweise kann die eine Gruppe Infektionen durch einen erhöhten Antikörperschutz auf ihrer Lungenschleimhaut abwehren, während die andere Gruppe schutzlos ist.“

Gleichzeitig warnt Dunja Bruder aber vor zu viel Pauschalisierung: „Die Schwierigkeit besteht darin, dass jeder Patient individuell untersucht werden muss. Auch um zu verstehen, welcher Schweregrad der chronischen Lungenentzündung vorliegt. Es ist anzunehmen, dass eine schwach ausgeprägte Entzündung in der Lunge gleichzeitig besser vor Infektionen schützt, während bei schweren Entzündungsverläufen dieser Schutz nicht mehr zum Tragen kommt.“

In zukünftigen Untersuchungen wollen die Forscher nun herausfinden, ob sich die pIgR-Produktion – und damit auch der Antikörpertransport in die Lungenbläschen – durch gezielte Behandlungen künstlich steigern lässt. Dadurch würde zwar die ursprüngliche Lungenentzündung nicht gemildert werden, gegen verschiedene Erreger von Atemwegsinfektionen könnte dieser Ansatz aber für viele Patienten einen prophylaktischen Schutz bedeuten.

Die Pressemitteilung und Bildmaterial finden Sie auch auf unserer Webseite unter dem Link https://www.helmholtz-hzi.de/de/aktuelles/news/ansicht/article/complete/chronisc...

Originalpublikation:
J. D. Boehme, S. Stegemann-Koniszewski, A. Autengruber, N. Peters, J. Wissing, L. Jänsch, A. Jeron, D. Bruder: Chronic lung inflammation primes humoral immunity and augments antipneumococcal resistance. Scientific Reports, 2017, DOI: 10.1038/s41598-017-05212-4

Das Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung:
Am Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung (HZI) untersuchen Wissenschaftler die Mechanismen von Infektionen und ihrer Abwehr. Was Bakterien oder Viren zu Krankheitserregern macht: Das zu verstehen soll den Schlüssel zur Entwicklung neuer Medikamente und Impfstoffe liefern. http://www.helmholtz-hzi.de

Ihre Ansprechpartner:
Susanne Thiele, Pressesprecherin
susanne.thiele@helmholtz-hzi.de
Dr. Andreas Fischer, Wissenschaftsredakteur
andreas.fischer@helmholtz-hzi.de

Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung GmbH
Presse und Kommunikation
Inhoffenstraße 7
D-38124 Braunschweig

Tel.: 0531 6181-1400; -1405

Susanne Thiele | Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Nesseltiere steuern Bakterien fern
21.09.2017 | Christian-Albrechts-Universität zu Kiel

nachricht Die Immunabwehr gegen Pilzinfektionen ausrichten
21.09.2017 | Gesellschaft Deutscher Chemiker e.V.

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: Hochpräzise Verschaltung in der Hirnrinde

Es ist noch immer weitgehend unbekannt, wie die komplexen neuronalen Netzwerke im Gehirn aufgebaut sind. Insbesondere in der Hirnrinde der Säugetiere, wo Sehen, Denken und Orientierung berechnet werden, sind die Regeln, nach denen die Nervenzellen miteinander verschaltet sind, nur unzureichend erforscht. Wissenschaftler um Moritz Helmstaedter vom Max-Planck-Institut für Hirnforschung in Frankfurt am Main und Helene Schmidt vom Bernstein-Zentrum der Humboldt-Universität in Berlin haben nun in dem Teil der Großhirnrinde, der für die räumliche Orientierung zuständig ist, ein überraschend präzises Verschaltungsmuster der Nervenzellen entdeckt.

Wie die Forscher in Nature berichten (Schmidt et al., 2017. Axonal synapse sorting in medial entorhinal cortex, DOI: 10.1038/nature24005), haben die...

Im Focus: Highly precise wiring in the Cerebral Cortex

Our brains house extremely complex neuronal circuits, whose detailed structures are still largely unknown. This is especially true for the so-called cerebral cortex of mammals, where among other things vision, thoughts or spatial orientation are being computed. Here the rules by which nerve cells are connected to each other are only partly understood. A team of scientists around Moritz Helmstaedter at the Frankfiurt Max Planck Institute for Brain Research and Helene Schmidt (Humboldt University in Berlin) have now discovered a surprisingly precise nerve cell connectivity pattern in the part of the cerebral cortex that is responsible for orienting the individual animal or human in space.

The researchers report online in Nature (Schmidt et al., 2017. Axonal synapse sorting in medial entorhinal cortex, DOI: 10.1038/nature24005) that synapses in...

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...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Die Erde und ihre Bestandteile im Fokus

21.09.2017 | Veranstaltungen

23. Baltic Sea Forum am 11. und 12. Oktober nimmt Wirtschaftspartner Finnland in den Fokus

21.09.2017 | Veranstaltungen

6. Stralsunder IT-Sicherheitskonferenz im Zeichen von Smart Home

21.09.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

OLED auf hauchdünnem Edelstahl

21.09.2017 | Messenachrichten

Weniger (Flug-)Lärm dank Mathematik

21.09.2017 | Physik Astronomie

In Zeiten des Klimawandels: Was die Farbe eines Sees über seinen Zustand verrät

21.09.2017 | Geowissenschaften