Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Doppel-Infektion macht Erreger aggressiver

23.09.2016

Grippe und Lungenentzündung: Verhängnisvolles Wechselspiel mit vielen Variationen

Das Bakterium Streptococcus pneumoniae, ein verbreiteter Auslöser von Lungenentzündungen, ist für Grippe-Patienten noch deutlich gefährlicher als für Gesunde. Nach einer „Doppel-Infektion“ mit Grippeviren und Streptococcus pneumoniae verläuft die Erkrankung stets besonders schwer, oft sogar tödlich.


Lungenschnitt nach Ko-Infektion durch Influenza A-Viren und Pneumokokken. Die entzündeten Areale der Lunge mit vielen eingewanderten Immunzellen sind als dunkle Verfärbungen zu erkennen.

HZI

Dabei variieren die Abwehrreaktionen des Körpers auf das Bakterium sehr stark, je nach Bakterien-Stamm werden unterschiedliche Immunzellen und Botenstoffe aktiv: Das stellten Wissenschaftler des Helmholtz-Zentrums für Infektionsforschung (HZI) in Braunschweig und der Otto-von-Guericke Universität (OVGU) Magdeburg gemeinsam mit Partnern in Schweden und Berlin bei Versuchen mit Mäusen fest.

Ihre Erkenntnisse könnten die Möglichkeit eröffnen, Mehrfach-Infektionen dieser Art künftig zielgerichteter zu behandeln. In der Fachzeitschrift Infection & Immunity beschreiben die Forscher ihre Ergebnisse.

Der Grippe-Erreger, das Influenza A-Virus, löst in unregelmäßigen Abständen immer wieder weltweite Erkrankungswellen aus, die man als Pandemien bezeichnet. Die Folgen können verheerend sein: Bei der Grippe-Pandemie der Jahre 1918/19 etwa kamen Schätzungen zufolge zwischen 50 und 100 Millionen Menschen ums Leben. In vielen dieser Fälle war die Todesursache nicht das Grippevirus allein.

„Man hat bei der nachträglichen Untersuchung von klinischem Material festgestellt, dass sich ein großer Anteil der Patienten zusätzlich mit Bakterien infiziert hatte“, sagt Dunja Bruder, Leiterin der Arbeitsgruppe Immunregulation am HZI und Professorin für Infektionsimmunologie an der OVGU in Magdeburg. „Oft war es diese zweite, bakterielle Infektion, die zum Tod geführt hat.“ Während Viren aus vergleichsweise wenigen Molekül-Bausteinen bestehen und sich nur innerhalb von Wirtszellen vermehren können, sind Bakterien einzellige, selbstständig wachsende Lebewesen.

Zu den gefährlichen Bakterien, die eine durch Grippeviren geschwächte Lunge befallen können, zählt Streptococcus pneumoniae. Bakterien dieser Art werden auch Pneumokokken genannt. Sie lösen mitunter lebensbedrohliche Lungenentzündungen (Pneumonien) aus. „Es gibt fast 100 verschiedene Serotypen von Streptococcus pneumoniae“, erklärt die HZI-Wissenschaftlerin Dr. Sabine Stegemann-Koniszewski. „Das Spektrum reicht von harmlosen Stämmen, die den Nasen-Rachen-Raum besiedeln und kaum Symptome hervorrufen, bis zu sogenannten hoch invasiven Varianten, die in das Lungengewebe eindringen und dort schwere Erkrankungen auslösen können.“

Gemeinsam mit Forschungspartnern am Karolinska-Institut in Stockholm und der FU Berlin stellte sich das Team um die HZI-Wissenschaftlerinnen Bruder und Stegemann-Koniszewski die Frage: Wie verhalten sich Pneumokokken-Stämme mit unterschiedlichen Ausbreitungseigenschaften, wenn sie auf einen bereits von Influenza-Viren infizierten Organismus treffen? Solche sogenannten Ko-Infektionen oder Superinfektionen mit Influenza A und Streptococcus pneumoniae erforschten sie an Mäusen.

Es zeigte sich: Alle untersuchten Stämme des Bakteriums verhielten sich deutlich aggressiver, wenn sich im Wirt bereits kurz zuvor Grippeviren eingenistet hatten – auch ansonsten harmlosere Serotypen wurden dann zu tödlichen Killern. „Offenbar ist nach einer Grippeinfektion auch die körpereigene Abwehr gegen Bakterien geschwächt“, sagt Dunja Bruder. „Dieser Effekt ist weitgehend unabhängig vom Pneumokokken-Stamm.“ Lag die Grippeinfektion jedoch schon länger zurück, waren es vor allem die hoch invasiven Pneumokokken-Stämme, die noch Probleme machten.

Große Unterschiede stellte man bei der Art der Entzündungsreaktionen fest, die das Immunsystem der Mäuse zur Abwehr der Erreger einleitete. „Wir fanden – je nach Pneumokokken-Stamm – unterschiedliche Konzentrationen verschiedener Botenstoffe, eine unterschiedliche Verteilung der wichtigsten Typen von Immunzellen in der Lunge und auch unterschiedliche Wege der Ausbreitung der Bakterien im Körper“, sagt Niharika Sharma-Chawla, die Erstautorin der Studie. So stieg etwa bei Ko-Infektionen mit bestimmten Streptococcus pneumoniae-Stämmen die Zahl der Neutrophilen in der Lunge – eines spezialisierten Immunzell-Typs, der unter anderem Bakterien bekämpft, aber auch das körpereigene Gewebe angreifen kann. Bei einem Stamm namens 19F nahm die Zahl der Neutrophilen nach einer Ko-Infektion dagegen ab.

Dies könnte für die Behandlung von Pneumokokken-Superinfektionen bei künftigen Grippewellen von Bedeutung sein: „Es ist häufig nicht ausreichend, Medikamente gegen die Influenza-Viren und die Bakterien zu kombinieren“, erklärt Dunja Bruder. „Man benötigt zusätzlich immunmodulierende Therapien. Sie verhindern, dass die Entzündungsreaktionen zu heftig ausfallen und dadurch den eigenen Körper schädigen. Gerade bei den untersuchten Ko-Infektionen stellen solche überschießenden Immunreaktionen eine erhebliche Gefährdung dar.“ Diese entzündungshemmenden Medikamente – so die Hoffnung der Wissenschaftlerinnen – könnte man in Zukunft zielgerichteter auswählen, wenn man sie auf den jeweils vorliegenden Bakterientyp abstimmt. „Dazu müssen die klinisch relevanten Pneumokokken-Stämme und ihr Verhalten bei einer Ko-Infektion mit Influenza allerdings noch wesentlich genauer charakterisiert werden“, sagt Bruder.

Originalpublikation:
Influenza A virus infection predisposes hosts to secondary infection with different Streptococcus pneumoniae serotypes with similar outcome but serotype-specific manifestation. Niharika Sharma-Chawla, Vicky Sender, Olivia Kershaw, Achim D. Gruber, Julia Volckmar, Birgitta Henriques-Normark, Sabine Stegemann-Koniszewski, Dunja Bruder. Infection & Immunity, 2016. DOI:10.1128/IAI.00422-16

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

Über 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
Dr. Andreas Fischer, Wissenschaftsredakteur

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

Tel.: 0531 6181-1404

Susanne Thiele | Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Enzyme als Doppelagenten: Neuer Mechanismus bei der Proteinmodifikation entdeckt
08.07.2020 | Westfälische Wilhelms-Universität Münster

nachricht Ins richtige Licht gerückt - Reproduzierbare und nachhaltigere Kupplungsreaktionen
08.07.2020 | Max-Planck-Institut für Kolloid- und Grenzflächenforschung

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: Neue Methode führt zehnmal schneller zum Corona-Testergebnis

Forschende der Universität Bielefeld stellen beschleunigtes Verfahren vor

Einen Test auf SARS-CoV-2 durchzuführen und auszuwerten dauert aktuell mehr als zwei Stunden – und so kann ein Labor pro Tag nur eine sehr begrenzte Zahl von...

Im Focus: Robuste Materialien in Schwingung versetzt

Kieler Physikteam beobachtet in Echtzeit extrem schnelle elektronische Änderungen in besonderer Materialklasse

In der Physik werden sie zurzeit intensiv erforscht, in der Elektronik könnten sie ganz neue Funktionen ermöglichen: Sogenannte topologische Materialien...

Im Focus: Excitation of robust materials

Kiel physics team observed extremely fast electronic changes in real time in a special material class

In physics, they are currently the subject of intensive research; in electronics, they could enable completely new functions. So-called topological materials...

Im Focus: Neues Verständnis der Defektbildung an Silizium-Elektroden

Theoretisch lässt sich das Speichervermögen von handelsüblichen Lithiumionen-Batterien noch vervielfachen – mit einer Elektrode, die auf Silizium anstatt auf Graphit basiert. Doch in der Praxis machen solche Akkus mit Silizium-Anoden nach wenigen Lade-Entlade-Zyklen schlapp. Ein internationales Team um Forscher des Jülicher Instituts für Energie- und Klimaforschung hat jetzt in einzigartiger Detailgenauigkeit beobachtet, wie sich die Defekte in der Anode ausbilden. Dabei entdeckten sie bislang unbekannte strukturelle Inhomogenitäten in der Grenzschicht zwischen Anode und Elektrolyt. Die Erkenntnisse sind in der Fachzeitschrift „Nature Communications“ erschienen.

Silizium-basierte Anoden können in Lithium-Ionen-Akkus prinzipiell neunmal so viel Ladung speichern wie der üblicherweise verwendete Graphit, bei gleichem...

Im Focus: Ein neuer Weg zur superschnellen Bewegung von Flussschläuchen in Supraleitern entdeckt

Ein internationales Team von Wissenschaftern aus Österreich, Deutschland und der Ukraine hat ein neues supraleitendes System gefunden, in dem sich magnetische Flussquanten mit Geschwindigkeiten von 10-15 km/s bewegen können. Dies erschließt Untersuchungen der reichen Physik nichtlinearer kollektiver Systeme und macht einen Nb-C-Supraleiter zu einem idealen Materialkandidaten für Einzelphotonen-Detektoren. Die Ergebnisse sind in Nature Communications veröffentlicht.

Supraleitung ist ein physikalisches Phänomen, das bei niedrigen Temperaturen in vielen Materialien auftritt und das sich durch einen verschwindenden...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Intensiv- und Notfallmedizin: „Virtueller DIVI-Kongress ist ein Novum für 6.000 Teilnehmer“

08.07.2020 | Veranstaltungen

Größte nationale Tagung für Nuklearmedizin

07.07.2020 | Veranstaltungen

Corona-Apps gegen COVID-19: Nationalakademie Leopoldina veranstaltet internationales virtuelles Podiumsgespräch

07.07.2020 | Veranstaltungen

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

Löchrige Graphenbänder mit Stickstoff für Elektronik und Quantencomputing

08.07.2020 | Materialwissenschaften

Graphen: Auf den Belag kommt es an

08.07.2020 | Materialwissenschaften

Enzyme als Doppelagenten: Neuer Mechanismus bei der Proteinmodifikation entdeckt

08.07.2020 | Biowissenschaften Chemie

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