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 Chemikern der Universität Münster gelingt Herstellung neuartiger Lewis-Supersäuren auf Phosphor-Basis
22.10.2019 | Westfälische Wilhelms-Universität Münster

nachricht Adipositas-Risikobestimmung: ein Sprung in die Zukunft durch die Kombination von KI und Lipid-Forschung
22.10.2019 | Technische Universität Dresden

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: Hohlraum vermittelt starke Wechselwirkung zwischen Licht und Materie

Forschern ist es gelungen, mithilfe eines mikroskopischen Hohlraumes eine effiziente quantenmechanische Licht-Materie-Schnittstelle zu schaffen. Darin wird ein einzelnes Photon bis zu zehn Mal von einem künstlichen Atom ausgesandt und wieder absorbiert. Das eröffnet neue Perspektiven für die Quantentechnologie, berichten Physiker der Universität Basel und der Ruhr-Universität Bochum in der Zeitschrift «Nature».

Die Quantenphysik beschreibt Photonen als Lichtteilchen. Will man ein einzelnes Photon mit einem einzelnen Atom interagieren lassen, stellt dies aufgrund der...

Im Focus: A cavity leads to a strong interaction between light and matter

Researchers have succeeded in creating an efficient quantum-mechanical light-matter interface using a microscopic cavity. Within this cavity, a single photon is emitted and absorbed up to 10 times by an artificial atom. This opens up new prospects for quantum technology, report physicists at the University of Basel and Ruhr-University Bochum in the journal Nature.

Quantum physics describes photons as light particles. Achieving an interaction between a single photon and a single atom is a huge challenge due to the tiny...

Im Focus: Freiburger Forschenden gelingt die erste Synthese eines kationischen Tetraederclusters in Lösung

Hauptgruppenatome kommen oft in kleinen Clustern vor, die neutral, negativ oder positiv geladen sein können. Das bekannteste neutrale sogenannte Tetraedercluster ist der weiße Phosphor (P4), aber darüber hinaus sind weitere Tetraeder als Substanz isolierbar. Es handelt sich um Moleküle aus vier Atomen, deren räumliche Anordnung einem Tetraeder aus gleichseitigen Dreiecken entspricht. Bisher waren neben mindestens sechs neutralen Versionen wie As4 oder AsP3 eine Vielzahl von negativ geladenen Tetraedern wie In2Sb22– bekannt, jedoch keine kationischen, also positiv geladenen Varianten.

Ein Team um Prof. Dr. Ingo Krossing vom Institut für Anorganische und Analytische Chemie der Universität Freiburg ist es gelungen, diese positiv geladenen...

Im Focus: Die schnellste Ameise der Welt - Wüstenflitzer haben kurze Beine, aber eine perfekte Koordination

Silberameisen gelten als schnellste Ameisen der Welt - obwohl ihre Beine verhältnismäßig kurz sind. Daher haben Forschende der Universität Ulm den besonderen Laufstil dieses "Wüstenflitzers" auf einer Ameisen-Rennstrecke ergründet. Veröffentlicht wurde diese Entdeckung jüngst im „Journal of Experimental Biology“.

Sie geht auf Nahrungssuche, wenn andere Siesta halten: Die saharische Silberameise macht vor allem in der Mittagshitze der Sahara und in den Wüsten der...

Im Focus: Fraunhofer FHR zeigt kontaktlose, zerstörungsfreie Qualitätskontrolle von Kunststoffprodukten auf der K 2019

Auf der K 2019, der Weltleitmesse für die Kunststoff- und Kautschukindustrie vom 16.-23. Oktober in Düsseldorf, demonstriert das Fraunhofer-Institut für Hochfrequenzphysik und Radartechnik FHR das breite Anwendungsspektrum des von ihm entwickelten Millimeterwellen-Scanners SAMMI® im Kunststoffbereich. Im Rahmen des Messeauftritts führen die Wissenschaftler die vielseitigen Möglichkeiten der Millimeterwellentechnologie zur kontaktlosen, zerstörungsfreien Prüfung von Kunststoffprodukten vor.

Millimeterwellen sind in der Lage, nicht leitende, sogenannte dielektrische Materialien zu durchdringen. Damit eigen sie sich in besonderem Maße zum Einsatz in...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

13. Aachener Technologie- und Innovationsmanagement-Tagung – »Collaborate to Innovate: Making the Net Work«

22.10.2019 | Veranstaltungen

Serienfertigung von XXL-Produkten: Expertentreffen in Hannover

22.10.2019 | Veranstaltungen

Digitales-Krankenhaus – wo bleibt der Mensch?

21.10.2019 | Veranstaltungen

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

13. Aachener Technologie- und Innovationsmanagement-Tagung – »Collaborate to Innovate: Making the Net Work«

22.10.2019 | Veranstaltungsnachrichten

Studenten entwickeln einen Koffer, der automatisch auf Schritt und Tritt folgt

22.10.2019 | Innovative Produkte

Chemikern der Universität Münster gelingt Herstellung neuartiger Lewis-Supersäuren auf Phosphor-Basis

22.10.2019 | Biowissenschaften Chemie

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