Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Neue Immun-Strategie gegen Pneumokokken Infektionen

28.01.2016

Streptococcus pneumoniae, landläufig Pneumokokken genannt, sind Bakterien, die eine Vielzahl von schweren Infektionen auslösen. Ihr Krankheiten-Portfolio ist eindrucksvoll: Lungen-, Hirnhaut-, Mittelohr- und Nasennebenhöhlenentzündungen sind ihre Spezialität. In Deutschland sterben allein jährlich mehr als 10.000 Menschen an einer Lungenentzündung, die Pneumokokken verursacht haben. Ein langfristig wirksamer Impfschutz gelingt bis heute gerade einmal gegen 23 von insgesamt über 90 verschiedenen Typen des Bakteriums. Wissenschaftler am Institut für Infektionsimmunologie des TWINCORE suchen deshalb nach neuen Wegen, das Immunsystem gegen Pneumokokken zu unterstützen.

Das Immunsystem geht – stark vereinfacht – auf zwei Wegen gegen Eindringlinge vor. Zuerst aktivieren die Krankheitserreger die angeborene Immunantwort. Unsere Immunzellen erkennen deren charakteristische Bauteile von Geburt an.


Markus Dudek

TWINCORE

Die Reaktion darauf dauert meist nur Minuten, so dass die Reaktion des angeborenen Immunsystems Erreger innerhalb kürzester Zeit unschädlich macht – das ist sozusagen eine universelle Reaktion gegen krankmachende Mikroorganismen. Anders die erworbene Immunantwort: Sie wird von unserem Immunsystem erst in den ersten Lebensjahren aufgebaut und stetig erweitert. Jeder Kontakt mit Krankheitserregern hinterlässt Spuren und Erinnerungen im Immunsystem. Impfen ist letztlich nichts anderes, als dem erworbenen Immunsystem eine Erinnerung einzupflanzen.

„Streptococcus pneumoniae ist allerdings leider ein sehr wandelbarer Erreger, so dass die Impfungen z.T. langfristig keinen zuverlässigen Schutz bieten“, sagt Markus Dudek, Doktorand am Institut für Infektionsimmunologie. „Wir verfolgen deshalb den Ansatz, die angeborene Immunität zu stärken, wenn deren Reaktion gegen Pneumokokken nicht ausreicht.“

Die entscheidende Frage, wenn man ein System verstärken möchte ist: wo tut man dies? In diesem Fall fragten sich Markus Dudek und seine Kollegen, welcher spezielle Typ von Immunzellen entscheidend für die erste Abwehr gegen Pneumokokken ist. „Wir wissen, dass Menschen mit einem Gendefekt in dem Adaptermolekül MyD88 sehr anfällig für Streptokokken sind. Das haben wir genutzt und dieses Molekül nur von ausgewählten Zellen produzieren lassen, um zu sehen, in welchen Immunzellen dieser Adapter wichtig für die Abwehr der Pneumokokken ist.“

Wird dieser Adapter aktiviert, veranlasst er die Zelle, in der er sich befindet, die Krankheitserreger mittels Phagozytose oder spezieller Proteine abzutöten – der erste Schritt in der Immunabwehr. „Wir haben beobachtet, dass es für eine vollständige Immunantwort nicht ausreicht, Immunzellen wie Makrophagen und dendritische Zellen über MyD88 zu aktivieren.“

Für die universelle Abwehrreaktion gegen Pneumokokken ist noch ein weiterer Faktor wichtig: Epithelzellen, die die Innenseite der Lunge auskleiden, geben sogenannte Surfactant-Proteine ab. Sie halten über elektrostatische Abstoßung die hauchzarten Lungenbläschen offen. Ohne diese Stoffe würde die Lunge zusammenfallen und verkleben. Gleichzeitig wirken einige dieser Surfactant-Substanzen antimikrobiell und übernehmen damit auch eine wichtige Immunfunktion. Sie binden an die Bakterien, verklumpen sie und schädigen ihre Zellmembran – damit haben Abwehrzellen ein leichtes Spiel.

„Wir haben beobachtet, dass bei Pneumokokkeninfektionen sowohl in alveolaren Makrophagen und dendritischen Zellen als auch in Epithelzellen MyD88 aktiviert werden muss, um eine ausreichende angeborene Immunantwort hervorzurufen“, sagt Markus Dudek.

„Ein Zelltyp allein reicht nicht aus.“
„Mit diesen zwei Erkenntnissen, sind wir einen Schritt bei der Entwicklung von potenziellen Therapieansätzen, die auf dem angeborenen Immunsystem basieren, weitergekommen“, sagt Institutsleiter Tim Sparwasser.

„Können wir beispielsweise bestimmte Surfactant-Substanzen bei akuten Lungenentzündungen mit Pneumokokken als Inhalationsmedikament einsetzen? Oder wie können wir die durch MyD88 angestoßene Aktivierung der Abwehr verstärken, so dass sie ausreicht, um Pneumokokken gleich zu Beginn der Infektion abzuwehren?“ Fragen, denen die Wissenschaftler am TWINCORE in folgenden Projekten nachgehen werden.

Publikation:
Dudek M, Puttur F, Arnold-Schrauf C, Kuhl AA, Holzmann B, Henriques-Normark B, Berod L, Sparwasser T (in press) Lung epithelium and myeloid cells cooperate to clear acute pneumococcal infection. Mucosal Immunol doi: 10.1038/mi.2015.128

Ansprechpartner:
Prof. Dr. Tim Sparwasser, tim.sparwasser(at)twincore.de
Tel: +49 (0) 511 220027-201

Markus Dudek, markus.dudek(at)twincore.de
Tel: +49 (0) 511 220027-215

Weitere Informationen:

http://www.twincore.de/institute/infektionsimmunologie/

Dr. Jo Schilling | idw - Informationsdienst Wissenschaft

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Wegbereiter für Vitamin A in Reis
21.07.2017 | Albert-Ludwigs-Universität Freiburg im Breisgau

nachricht Pharmakologie - Im Strom der Bläschen
21.07.2017 | Ludwig-Maximilians-Universität München

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: Einblicke unter die Oberfläche des Mars

Die Region erstreckt sich über gut 1000 Kilometer entlang des Äquators des Mars. Sie heißt Medusae Fossae Formation und über ihren Ursprung ist bislang wenig bekannt. Der Geologe Prof. Dr. Angelo Pio Rossi von der Jacobs University hat gemeinsam mit Dr. Roberto Orosei vom Nationalen Italienischen Institut für Astrophysik in Bologna und weiteren Wissenschaftlern einen Teilbereich dieses Gebietes, genannt Lucus Planum, näher unter die Lupe genommen – mithilfe von Radarfernerkundung.

Wie bei einem Röntgenbild dringen die Strahlen einige Kilometer tief in die Oberfläche des Planeten ein und liefern Informationen über die Struktur, die...

Im Focus: Molekulares Lego

Sie können ihre Farbe wechseln, ihren Spin verändern oder von fest zu flüssig wechseln: Eine bestimmte Klasse von Polymeren besitzt faszinierende Eigenschaften. Wie sie das schaffen, haben Forscher der Uni Würzburg untersucht.

Bei dieser Arbeit handele es sich um ein „Hot Paper“, das interessante und wichtige Aspekte einer neuen Polymerklasse behandelt, die aufgrund ihrer Vielfalt an...

Im Focus: Das Universum in einem Kristall

Dresdener Forscher haben in Zusammenarbeit mit einem internationalen Forscherteam einen unerwarteten experimentellen Zugang zu einem Problem der Allgemeinen Realitätstheorie gefunden. Im Fachmagazin Nature berichten sie, dass es ihnen in neuartigen Materialien und mit Hilfe von thermoelektrischen Messungen gelungen ist, die Schwerkraft-Quantenanomalie nachzuweisen. Erstmals konnten so Quantenanomalien in simulierten Schwerfeldern an einem realen Kristall untersucht werden.

In der Physik spielen Messgrößen wie Energie, Impuls oder elektrische Ladung, welche ihre Erscheinungsform zwar ändern können, aber niemals verloren gehen oder...

Im Focus: Manipulation des Elektronenspins ohne Informationsverlust

Physiker haben eine neue Technik entwickelt, um auf einem Chip den Elektronenspin mit elektrischen Spannungen zu steuern. Mit der neu entwickelten Methode kann der Zerfall des Spins unterdrückt, die enthaltene Information erhalten und über vergleichsweise grosse Distanzen übermittelt werden. Das zeigt ein Team des Departement Physik der Universität Basel und des Swiss Nanoscience Instituts in einer Veröffentlichung in Physical Review X.

Seit einigen Jahren wird weltweit untersucht, wie sich der Spin des Elektrons zur Speicherung und Übertragung von Information nutzen lässt. Der Spin jedes...

Im Focus: Manipulating Electron Spins Without Loss of Information

Physicists have developed a new technique that uses electrical voltages to control the electron spin on a chip. The newly-developed method provides protection from spin decay, meaning that the contained information can be maintained and transmitted over comparatively large distances, as has been demonstrated by a team from the University of Basel’s Department of Physics and the Swiss Nanoscience Institute. The results have been published in Physical Review X.

For several years, researchers have been trying to use the spin of an electron to store and transmit information. The spin of each electron is always coupled...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Den Geheimnissen der Schwarzen Löcher auf der Spur

21.07.2017 | Veranstaltungen

Den Nachhaltigkeitskreis schließen: Lebensmittelschutz durch biobasierte Materialien

21.07.2017 | Veranstaltungen

Operatortheorie im Fokus

20.07.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Einblicke unter die Oberfläche des Mars

21.07.2017 | Geowissenschaften

Wegbereiter für Vitamin A in Reis

21.07.2017 | Biowissenschaften Chemie

Den Geheimnissen der Schwarzen Löcher auf der Spur

21.07.2017 | Veranstaltungsnachrichten