Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Virus-Infektionen von Knochenmarkspendern beeinflussen den Erfolg der Transplantation

14.06.2017

Stammzellen im Knochenmark versorgen uns ein Leben lang mit neuen Blut- und Immunzellen. Sind sie defekt - etwa durch eine Erbkrankheit oder Blutkrebs – ist die Transplantation von Knochenmarkzellen eines geeigneten Spenders meist die einzige Therapieoption. Der Fokus der Forschung liegt dabei vor allem auf der Gesundheit des Empfängers. Wissenschaftler des TWINCORE haben nun gemeinsam mit Wissenschaftlern des Deutschen Krebsforschungszentrums die Perspektive gewechselt: Sie haben untersucht, welchen Einfluss Virusinfektionen des Spenders von Knochenmarkzellen auf den Erfolg einer Transplantation haben. Ihre – verblüffenden – Ergebnisse veröffentlichten sie kürzlich in „Cell Reports“.

Kurz zusammengefasst: Die Gesundheit des Spenders ist für den Erfolg einer Knochenmarktransplantation nicht minder wichtig, als die des Empfängers. „Allerdings geht es in unserer Studie nicht um die Gesundheit im Moment der Spende – die muss ohnehin gewährleistet sein und wird genauestens überprüft“, sagt Dr. Christoph Hirche, ehemals Wissenschaftler am Institut für Experimentelle Infektionsforschung des TWINCORE – inzwischen am Heidelberg Institute for Stem Cell Technology and Experimental Medicine (HI-STEM).


Zwei long-term Stammzellen, angefärbt mit spezifischen fluoreszierenden Antikörpern, unter dem Konfokal-Mikroskop.

Simon Renders, HI-STEM / DKFZ

„Wir haben den langfristigen Effekt von zurückliegenden, abgeklungenen Virusinfektionen auf die Eigenschaften der Knochenmarkstammzellen untersucht.“ Besonders im Blick hatten die Forscher die am wenigsten differenzierten und langlebigsten Stammzellen, so genannte ‚long-term-Stammzellen’.

Diese Zellen ruhen unter normalen Bedingungen, teilen sich nur sehr selten und sind sozusagen das ‚Backup‘ des blutbildenden Systems. Nur in besonders kritischen Situationen werden sie aktiviert und produzieren dann vermehrt differenzierte Zellen, um lebensbedrohliche Engpässe des Blut- und Immunsystems abzuwenden.

Einer der Notfälle, bei dem diese Stammzellen aktiviert werden, sind starke Entzündungen. Das dabei ausgeschüttete Typ I Interferon weckt die ruhenden Zellen. „Typ I Interferon wird vor allem bei Virusinfektionen in der ersten Abwehrreaktion gebildet. Deswegen haben wir die Typ I Interferon-abhängige Aktivierung von Stammzellen während verschiedener Virusinfektionen untersucht“, sagt Dr. Theresa Frenz vom Institut für Experimentelle Infektionsforschung des TWINCORE. „Besonders hat uns dabei die für Transplantationen bedeutende Zytomegalievirus-Infektion interessiert.“

Die Wissenschaftler konnten zeigen, dass längst nicht jede Virusinfektion, die eine Interferonausschüttung auslöst, automatisch die ruhenden Knochenmarkstammzellen aktiviert – aber wenn, dann hat das deutliche Auswirkungen auf den Erfolg der Transplantation: Die Forscher haben Stammzellen, die durch eine Zytomegalievirus-Infektion aktiviert wurden, transplantiert, „und diese aktivierten Zellen arbeiten nach der Transplantation deutlich schlechter – sie differenzieren nicht mehr so ausgewogen und zuverlässig“, sagt Dr. Christoph Hirche.

„Wirklich verblüffend ist aber die Beobachtung, dass die Knochenmarkzellen auch noch mehrere Wochen nach der Infektion schlechter funktionieren. Obwohl diese Stammzellen wieder vollkommen ‚erholt‘ aussehen, füllen sie das Blut- und Immunsystem schlechter auf und zeigen ein verändertes Differenzierungsprofil.“ Ein Effekt, der sich erst nachvollziehen lässt, wenn die Forscher nicht nur das gesamte Knochenmarksgewebe, sondern die einzelnen Stammzellen genauer betrachten: Diese zeigen nämlich auch nach Wochen noch Anzeichen einer Entzündung auf genetischer Ebene.

Wie stark muss eine Virus-Infektion beim Menschen tatsächlich sein, um die long-term-Stammzellen aus ihrem Ruhezustand zu wecken und sie auch über die akute Phase der Infektion hinweg langfristig zu beeinflussen? Die Wissenschaftler wissen es noch nicht. „Aber was wir wissen ist, dass künftig der Infektionshintergrund von Stammzellspendern genauer untersucht werden sollte“, betont Prof. Ulrich Kalinke, Leiter des Instituts für Experimentelle Infektionsforschung. „Der Erfolg oder auch Misserfolg einer Knochenmarkstransplantation hängt offenbar auch maßgeblich von der Infektionsvergangenheit des Spenders, und nicht nur vom Gesundheitszustand des Empfängers ab. Das sind wichtige Erkenntnisse für die Transplantationsmedizin.“

Publikation:

Hirche C., Frenz T., Haas S.F., Döring M., Borst K., Tegtmeyer P.-K., Brizic I., Jordan S., Keyser K., Chhatbar C., Pronk E., Lin S., Messerle M., Jonjic S., Falk C.S., Trumpp A., Essers M.A., Kalinke U. (2017). Systemic Virus Infections Differentially Modulate Cell Cycle State and Functionality of Long-Term Hematopoietic Stem Cells In Vivo. Cell Reports 19, 2345-2356, June 13, 2017

Weitere Informationen:

http://www.twincore.de/infothek/infothek-news-details/news/virus-infektionen-von...

Dr. Jo Schilling | idw - Informationsdienst Wissenschaft

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Neurodermitis: erhöhte Salzkonzentration in erkrankter Haut
21.02.2019 | Technische Universität München

nachricht Wie Pflanzen lernten, Wasser zu sparen
21.02.2019 | Julius-Maximilians-Universität Würzburg

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: Diamanten, die besten Freunde der Quantenwissenschaft - Quantenzustand in Diamanten gemessen

Mithilfe von Kunstdiamanten gelang einem internationalen Forscherteam ein weiterer wichtiger Schritt in Richtung Hightech-Anwendung von Quantentechnologie: Erstmals konnten die Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen den Quantenzustand eines einzelnen Qubits in Diamanten elektrisch zu messen. Ein Qubit gilt als die Grundeinheit der Quanteninformation. Die Ergebnisse der Studie, die von der Universität Ulm koordiniert wurde, erschienen jüngst in der renommierten Fachzeitschrift Science.

Die Quantentechnologie gilt als die Technologie der Zukunft. Die wesentlichen Bausteine für Quantengeräte sind Qubits, die viel mehr Informationen verarbeiten...

Im Focus: Wasser ist homogener als gedacht

Um die bekannten Anomalien in Wasser zu erklären, gehen manche Forscher davon aus, dass Wasser auch bei Umgebungsbedingungen aus einer Mischung von zwei Phasen besteht. Neue röntgenspektroskopische Analysen an BESSY II, der ESRF und der Swiss Light Source zeigen jedoch, dass dies nicht der Fall ist. Bei Raumtemperatur und normalem Druck bilden die Wassermoleküle ein fluktuierendes Netz mit durchschnittlich je 1,74 ± 2.1% Donator- und Akzeptor-Wasserstoffbrückenbindungen pro Molekül, die eine tetrahedrische Koordination zwischen nächsten Nachbarn ermöglichen.

Wasser ist das „Element“ des Lebens, die meisten biologischen Prozesse sind auf Wasser angewiesen. Dennoch gibt Wasser noch immer Rätsel auf. So dehnt es sich...

Im Focus: Licht von der Rolle – hybride OLED ermöglicht innovative funktionale Lichtoberflächen

Bislang wurden OLEDS ausschließlich als neue Beleuchtungstechnologie für den Einsatz in Leuchten und Lampen verwendet. Dabei bietet die organische Technologie viel mehr: Als Lichtoberfläche, die sich mit den unterschiedlichsten Materialien kombinieren lässt, kann sie Funktionalität und Design unzähliger Produkte verändern und revolutionieren. Beispielhaft für die vielen Anwendungsmöglichkeiten präsentiert das Fraunhofer FEP gemeinsam mit der EMDE development of light GmbH im Rahmen des EU-Projektes PI-SCALE auf der Münchner LOPEC (19. bis 21. März 2019), erstmals in Textildesign integrierte hybride OLEDs.

Als Anbieter von Forschungs- und Entwicklungsdienstleistungen auf dem Gebiet der organischen Elektronik setzt sich das Fraunhofer FEP schon lange mit der...

Im Focus: Light from a roll – hybrid OLED creates innovative and functional luminous surfaces

Up to now, OLEDs have been used exclusively as a novel lighting technology for use in luminaires and lamps. However, flexible organic technology can offer much more: as an active lighting surface, it can be combined with a wide variety of materials, not just to modify but to revolutionize the functionality and design of countless existing products. To exemplify this, the Fraunhofer FEP together with the company EMDE development of light GmbH will be presenting hybrid flexible OLEDs integrated into textile designs within the EU-funded project PI-SCALE for the first time at LOPEC (March 19-21, 2019 in Munich, Germany) as examples of some of the many possible applications.

The Fraunhofer FEP, a provider of research and development services in the field of organic electronics, has long been involved in the development of...

Im Focus: Laserverfahren für funktionsintegrierte Composites

Composites vereinen gewinnbringend die Vorteile artungleicher Materialien – und schöpfen damit zum Beispiel Potentiale im Leichtbau aus. Auf der JEC World 2019 im März in Paris präsentieren die Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnik ILT ein breites Spektrum an laserbasierten Technologien für die effiziente Herstellung und Bearbeitung von Verbundmaterialien. Einblicke zu Füge- und Trennverfahren sowie zur Oberflächenstrukturierung erhalten Besucher auf dem Gemeinschaftsstand des Aachener Zentrums für integrativen Leichtbau AZL, Halle 5A/D17.

Experten des Fraunhofer ILT erforschen und entwickeln Laserprozesse für das wirtschaftliche Fügen, Schneiden, Abtragen oder Bohren von Verbundmaterialien –...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Tagung rund um zuverlässige Verbindungen

20.02.2019 | Veranstaltungen

LastMileLogistics Conference in Frankfurt befasst sich mit Lieferkonzepten für Ballungsräume

19.02.2019 | Veranstaltungen

Bildung digital und multikulturell: Große Fachtagung GEBF findet an der Uni Köln statt

18.02.2019 | Veranstaltungen

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

Wie Pflanzen lernten, Wasser zu sparen

21.02.2019 | Biowissenschaften Chemie

Neurodermitis: erhöhte Salzkonzentration in erkrankter Haut

21.02.2019 | Biowissenschaften Chemie

Neues Trocknungsverfahren für Batterieproduktion

21.02.2019 | Energie und Elektrotechnik

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