Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Analyse der Immunantwort gegenüber Aspergillus fumigatus nach allogener Stammzelltransplantation

17.04.2014

Tiefe Mykosen sind Infektionen die hauptsächlich durch Schimmelpilze, insbesondere dem Keim Namens Aspergillus fumigatus verursacht werden.

Die invasive Aspergillose ist bei stark immun-geschwächten Personen eine häufig lebensbedrohende Infektionserkrankung. Nach allogener Stammzell-Transplantation erkranken 8-10% aller Patienten daran, etwa die Hälfte verstirbt.


Rasterelektronenmikroskopische Aufnahme einer aus menschlichem Blut isolierten, myeloiden dendritischen Zelle (hellgrau), die gerade ausgekeimte Pilzsporen (grün) phagozytiert („verschlingt“)

Forscher der Universitäten Würzburg, München und Bonn haben die Bedeutung der Sauerstoffversorgung während einer Aspergillus Infektion und die Auswirkungen von Sauerstoffmangel auf die Immunantwort untersucht. In einem weiteren Projektteil analysierten sie die Rolle der Pilz-Hyphen im Infektionsgeschehen.

In dem Projekt untersuchten Professor Hermann Einsele und seine Kooperationspartner den Einfluss von Sauerstoffmangel (= Hypoxie) auf mit Aspergillus (A.) fumigatus konfrontierte dendritische Zellen. Die Erforschung der Interaktion dieser dendritischen Zellen mit A. fumigatus zeigte, dass sie die Pilzzellen aufnehmen können, dadurch heranreifen und Botenstoffe aussenden, die andere Immunzellen aktivieren.

Dendritische Zellen im menschlichen Blut werden nach ihrer Herkunft in zwei Gruppen unterteilt, myeloide und plasmazytoide dendritische Zellen. Myeloide dendritische Zellen verhielten sich gegenüber A. fumigatus ähnlich den Monozyten abgeleiteten dendritischen Zellen (siehe Abbildung), wohingegen plasmazytoide dendritische Zellen keine Reaktion auf den Pilz zeigten.

Diese Versuchsergebnisse deuten darauf hin, dass verschiedene dendritische Zellen unterschiedliche Rollen während einer Aspergillose übernehmen und, dass mit Monozyten abgeleiteten und myeloiden dendritischen Zellen eine Immuntherapie etabliert werden könnte.

Interaktionsversuche unter Sauerstoffmangel wiesen darauf hin, dass Hypoxie einen negativen Einfluss auf die Reifung von mit A. fumigatus stimulierten dendritischen Zellen hat. Da während einer Infektion mit A. fumigatus mit hypoxischen Bereichen zu rechnen ist, könnte dies einen hemmenden Einfluss von Sauerstoffmangel für die erworbene Immunantwort bedeuten.

Durch Vergleich der Muster der aktivierten Gene konnten die Wissenschaftler zudem nachweisen, dass Sauerstoffmangel und die Infektion durch Aspergillus fumigatus zu Effekten führen, die sich zum Teil verstärken. Es konnten Gene aus dendritischen Zellen identifiziert werden, die unter Hypoxie und in Gegenwart von Aspergillus besonders stark abgelesen werden.

Diese Daten ermöglichen es nun, die biologische Funktion der dabei entstehenden Proteine genauer zu untersuchen. Von besonderem Interesse wird es künftig sein, die Rolle des Hypoxiefaktors HIF-1α für die Immunantwort gegen A. fumigatus aufzuklären. HIF-1α hat zum einen Bedeutung für die Anpassung der Immunzellen an Sauerstoffmangel. Aktuelle Daten, die gegen Ende des Forschungsverbundes generiert wurden, deuten nun darauf hin, dass HIF-1α ebenfalls die Immunantwort der dendritischen Zellen gegen A. fumigatus modulieren kann.

Zusätzlich wies das Team nach, dass Fieber die Fähigkeit dendritischer Zellen Aspergillus zu phagozytieren (Fremdstoffe aufzunehmen und unschädlich zu machen) deutlich beeinträchtigt. Fieber ist eine häufige Entität während einer invasiven Aspergillose und in verschiedenen Studien konnte bereits gezeigt werden, dass eine erhöhte Temperatur einen potentiellen Einfluss auf Immunzellen hat. Im Rahmen des Forschungsprojekts konnten die Würzburger Forscher nun einen möglichen Zusammenhang zwischen dem Auftreten von Fieber und dem Ausgang einer Invasiven Aspergillose herstellen.

Der Münchner Teil des Forschungsverbunds untersuchte den Pilz Aspergillus fumigatus selbst. Es konnte dabei ein Signalmolekül identifiziert werden, das die unter Sauerstoffmangel auftretenden Wachstumsveränderungen stark beeinflusst. Außerdem konnte die Bedeutung von Organellen, sogenannten Woronin bodies für die A. fumigatus geklärt werden. Diese Pilz-spezifischen Strukturen bilden eine Art Korken, der nach Verletzungen geschädigte Teile einer Hyphe durch Verschluss der Verbindungsporen isoliert und somit den Schaden begrenzt. Während einer Infektion werden solche Verletzungen vor allem von Granulozyten verursacht. Durch nun vorliegende Arbeiten konnte die Bedeutung von Woronin bodies für die Stress-Resistenz und Pathogenität von A. fumigatus nachgewiesen werden.

Durch die Ergebnisse können nun wichtige Aspekte der Aspergillus-Infektion besser verstanden werden. Die Daten erlauben Einblicke in die Mechanismen der gegen Aspergillus gerichteten Immunantwort und zeigen Ansatzpunkte auf, die zu neuen therapeutischen Konzepten führen könnten.

Kontakt (Projektleitung):
Prof. Dr. Hermann Einsele, Med. Klinik und Poliklinik II der Universitätsklinik Würzburg, Tel.: +49 (0) 931-201 70 000, E-Mail: einsele_h@klinik.uni-wuerzburg.de

Die Wilhelm Sander-Stiftung förderte dieses Forschungsprojekt mit rund 243.000 Euro. Stiftungszweck ist die Förderung der medizinischen Forschung, insbesondere von Projekten im Rahmen der Krebsbekämpfung. Seit Gründung der Stiftung wurden insgesamt über 190 Millionen Euro für die Forschungsförderung in Deutschland und der Schweiz bewilligt. Die Stiftung geht aus dem Nachlass des gleichnamigen Unternehmers hervor, der 1973 verstorben ist.

Weitere Informationen zur Stiftung: http://www.wilhelm-sander-stiftung.de

Bernhard Knappe | idw - Informationsdienst Wissenschaft

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Optische Kontrolle von Herzfrequenz oder Insulinsekretion durch lichtschaltbaren Wirkstoff
17.07.2018 | Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf

nachricht Künstliche neuronale Netze helfen, das Gehirn zu kartieren
17.07.2018 | Max-Planck-Institut für Neurobiologie

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: Diamant – ein unverzichtbarer Werkstoff der Fusionstechnologie

Forscher am KIT entwickeln Fenstereinheiten mit Diamantscheiben für Fusionsreaktoren – Neue Scheibe mit Rekorddurchmesser von 180 Millimetern

Klimafreundliche und fast unbegrenzte Energie aus dem Fusionskraftwerk – für dieses Ziel kooperieren Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler weltweit. Bislang...

Im Focus: Wiener Forscher finden vollkommen neues Konzept zur Messung von Quantenverschränkung

Quantenphysiker/innen der ÖAW entwickelten eine neuartige Methode für den Nachweis von hochdimensional verschränkten Quantensystemen. Diese ermöglicht mehr Effizienz, Sicherheit und eine weitaus geringere Fehleranfälligkeit gegenüber bisher gängigen Mess-Methoden, wie die Forscher/innen nun im Fachmagazin „Nature Physics“ berichten.

Die Vision einer vollständig abhörsicheren Übertragung von Information rückt dank der Verschränkung von Quantenteilchen immer mehr in Reichweite. Wird eine...

Im Focus: Was passiert, wenn wir das Atomgitter eines Magneten plötzlich aufheizen?

„Wir haben jetzt ein klares Bild davon, wie das heiße Atomgitter und die kalten magnetischen Spins eines ferrimagnetischen Nichtleiters miteinander ins Gleichgewicht gelangen“, sagt Ilie Radu, Wissenschaftler am Max-Born-Institut in Berlin. Das internationale Forscherteam fand heraus, dass eine Energieübertragung sehr schnell stattfindet und zu einem neuartigen Zustand der Materie führt, in dem die Spins zwar heiß sind, aber noch nicht ihr gesamtes magnetisches Moment verringert haben. Dieser „Spinüberdruck“ wird durch wesentlich langsamere Prozesse abgebaut, die eine Abgabe von Drehimpuls an das Gitter ermöglichen. Die Forschungsergebnisse sind jetzt in "Science Advances" erschienen.

Magnete faszinieren die Menschheit bereits seit mehreren tausend Jahren und sind im Zeitalter der digitalen Datenspeicherung von großer praktischer Bedeutung....

Im Focus: Erste Beweise für Quelle extragalaktischer Teilchen

Zum ersten Mal ist es gelungen, die kosmische Herkunft höchstenergetischer Neutrinos zu bestimmen. Eine Forschungsgruppe um IceCube-Wissenschaftlerin Elisa Resconi, Sprecherin des Sonderforschungsbereichs SFB1258 an der Technischen Universität München (TUM), liefert ein wichtiges Indiz in der Beweiskette, dass die vom Neutrino-Teleskop IceCube am Südpol detektierten Teilchen mit hoher Wahrscheinlichkeit von einer Galaxie in vier Milliarden Lichtjahren Entfernung stammen.

Um andere Ursprünge mit Gewissheit auszuschließen, untersuchte das Team um die Neutrino-Physikerin Elisa Resconi von der TU München und den Astronom und...

Im Focus: First evidence on the source of extragalactic particles

For the first time ever, scientists have determined the cosmic origin of highest-energy neutrinos. A research group led by IceCube scientist Elisa Resconi, spokesperson of the Collaborative Research Center SFB1258 at the Technical University of Munich (TUM), provides an important piece of evidence that the particles detected by the IceCube neutrino telescope at the South Pole originate from a galaxy four billion light-years away from Earth.

To rule out other origins with certainty, the team led by neutrino physicist Elisa Resconi from the Technical University of Munich and multi-wavelength...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Wie geht es unserer Ostsee? Ein aktueller Zustandsbericht

17.07.2018 | Veranstaltungen

Interdisziplinäre Konferenz: Diabetesforscher und Bioingenieure diskutieren Forschungskonzepte

13.07.2018 | Veranstaltungen

Conference on Laser Polishing – LaP: Feintuning für Oberflächen

12.07.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Optische Kontrolle von Herzfrequenz oder Insulinsekretion durch lichtschaltbaren Wirkstoff

17.07.2018 | Biowissenschaften Chemie

Umweltressourcen nachhaltig nutzen

17.07.2018 | Ökologie Umwelt- Naturschutz

Textilien 4.0: Smarte Kleidung und Wearables als Innovation

17.07.2018 | Innovative Produkte

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics