Ergebnisbericht 2010/11 - Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung

WISSENSCHAFTLICHER ERGEBNISBERICHT | Infektion und Immunität | Entzündung und Immunität
03 Entzündung und Immunität
THEMENSPRECHER | Prof. Dr. Hansjörg Hauser | Abteilung für Genregulation und Differenzierung |
hha@helmholtz-hzi.de
Die Folgen von Infektionen lösen beim Wirt starke Entzündungsreaktionen aus, welche zu Störungen des Immunsystems führen
und gegebenenfalls große gesundheitliche Probleme zur Folge haben. Deshalb ist das Verständnis der Mechanismen, die durch die
pathogenen Infektionen im Wirt hervorgerufen werden, von größtem Interesse. Dabei geht es sowohl um die pathogen-induzierten
Schäden, als auch um das Auslösen der Abwehrreaktionen. Dieses Verständnis ist für die Entwicklung von prophylaktischen und
therapeutischen Maßnahmen wichtig.
Dieses Topic beschäftigt sich mit pathogen-induzierten Reaktionen, zu denen die angeborene Immunabwehr, die Entzündung und
die Aktivierung der erworbenen Immunität gehören. Zunächst werden diese Aspekte zum reinen Verständnis ihrer Mechanismen
studiert. Des Weiteren wird großen Wert auf die Verwendung der Erkenntnisse zum Auffi nden neuer Angriffspunkte für Medikamente
und therapeutische Interventionsstrategien gesucht.
Die Induktion von Interferonen und ihren Aktivitäten
Interferone werden durch Pathogene über TLRs und zytosolische Rezeptoren induziert. Eine nachfolgende Signalkaskade führt
zur transkriptionellen Induktion von Interferongenen. Nach der Sekretion der Interferone üben diese diverse Aktivitäten in ihren
Zielzellen aus. Die Ziele des Topics beinhalten das Verständnis der beteiligten Wirtsmoleküle, ihre Interaktion mit den viralen
Komponenten, den Mechanismen der Signalweiterleitung und der Dynamik der Induktion in Abhängigkeit vom Zelltyp.
Folgen der Entzündung
Die Folgen von Entzündungen sind meist gutartiger Natur. Sie beinhalten im Wesentlichen Apoptose und Autophagie, um infi zierte
oder gestörte Zellen zu eliminieren. Ziel unserer Studien ist das Verständnis der zugrunde liegenden Wirtsmechanismen unter
Berücksichtigung der Einfl üsse durch das infi zierende Pathogen. Eine der negativen Konsequenzen chronischer Entzündungen ist
die Rheumatoide Arthritis. Eine wichtige Aktivität in diesem Topic betrifft die Unterdrückung der Rheumatoiden Arthritis durch
Hemmung eines zentralen Signalmoleküls, wie in einem Mausmodell gezeigt werden konnte.
T-Zellen in Autoimmunität und Toleranz
T-Zellen sind wichtige Spieler bei der Entzündung und der Abwehr von Pathogenen. Während die gegen infi zierte Zellen gerichtete
T-Zell-vermittelte Immunität in der akuten Phase der Infektion äußerst wichtig ist, kann eine T-Zell-Aktivität auch zur Autoimmunität
führen. Verschiedene Populationen von T-Zellen koordinieren die Balance zwischen Schutz und Zerstörung, Toleranz und
(Auto)Immunität. Regulatorische T-Zellen spielen eine wichtige Rolle in der Kontrolle dieser T-Zell-Immunität und der Aufrechterhaltung
der immunologischen Toleranz. Die Entstehung von T-Zell-Populationen, ihre Homeostase und ihre Aktivität werden im
Rahmen dieses Topics in Infektionsmodellen und genetischen Mausmodellen untersucht.
Systembiologie: Theoretische Modelle für immunologische Prozesse
In der Vergangenheit haben sich Forscher im Wesentlichen auf das Verständnis linearer Abläufen biologischer Aktivitäten konzentriert.
Mit der Zugänglichkeit und Entwicklung verschiedener Datentypen sowie der Hochdurchsatztechniken ist klar geworden,
dass diese Abläufe Teile komplexer Netzwerke sind. Es ist deshalb zunehmend schwieriger geworden, diese Daten in verständlichen
Konzepten zu bündeln. Im Topic werden mathematische Modelle genutzt, um die Dynamik und die Komplexität immunologischer
Vorgänge, insbesondere der B- und T-Zell-Homöostase und des Interferonsystems, zu beschreiben.
91