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Ausgezeichnet!

International sichtbare Forschungsleistungen

In allen Forschungsbereichen des Clusters erbringen die Arbeitsgruppen herausragende Leistungen. Dies belegen unter anderem Publikationen in Zeitschriften mit höchsten Impact Faktoren wie Nature, Science oder dem New England Journal of Medicine (NEJM). Auch das erfolgreiche Einwerben von Drittmitteln und die Ehrung mit Preisen und Ämtern spiegeln die Exzellenz der Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler im Cluster wieder.

Neuer Wirkstoff in der klinischen Prüfung

Der im Cluster entwickelte antientzündliche Wirkstoff sgp130Fc (FE999301, Olamkicept) wird erstmals als Therapeutikum für Menschen mit chronischentzündlichen Darmerkrankungen klinisch erprobt, nachdem die klinische Phase I Studie an jungen gesunden Erwachsenen erfolgreich abgeschlossen wurde. Für die klinische Phase IB Studie erhalten an der Klinik für Innere Medizin I, UKSH Kiel, seit August 2016 Patientinnen und Patienten mit Morbus Crohn oder Colitis ulcerosa sieben Infusionen des Proteins über 12 Wochen. Ziel der Studie ist die Bewertung von Aktivität, Sicherheit und Verträglichkeit der Therapie. Das Protein sgp130Fc hemmt das Interleukin-6-Transsignalling, den für chronische krankhafte Entzündungsprozesse maßgebliche Signalweg. Das Protein wurde am Biochemischen Institut der Kieler Universität durch Professor Stefan Rose-John entwickelt. Die Kieler Biotechnologiefirma CONARIS entwickelte die viel versprechende Substanz zum Wirkstoff weiter, der vom Schweizer Pharmaunternehmen Ferring für die klinische Entwicklung einlizensiert wurde. In Tiermodellen war das Protein unter anderem gegen chronische Entzündungen von Darm oder Gelenken wirksam.

Erfolg für Graduiertenkolleg

Seit 2011 finanziert die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) das Graduiertenkolleg „Gene, Umwelt und Entzündung“ (RTG 1743). Sprecher ist Cluster-Vorstandsmitglied Professor Andre Franke. Dieser gemeinsame Forschungsverbund von Christian-Albrechts-Universität zu Kiel und Universität zu Lübeck untersucht seitdem erfolgreich den Einfluss von Umweltfaktoren auf die Entstehung chronisch-entzündlicher Krankheiten. Zudem sorgt er für die Ausbildung hoch qualifizierter Nachwuchswissenschaftlerinnen und -wissenschaftler. Die hervorragenden Ergebnisse der bisherigen Zusammenarbeit der Kieler und Lübecker Forschenden und die strategische Einbettung des Graduiertenkollegs in den Exzellenzcluster Entzündungsforschung haben die DFG erneut überzeugt: Sie unterstützt das Graduiertenkolleg mit 3,2 Millionen Euro für weitere fünf Jahre.

1,7 Millionen Euro für IT-Infrastruktur in Kiel

Mit einer Fördersumme von 1,7 Millionen Euro, jeweils zur Hälfte von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) und dem Land Schleswig-Holstein, wird ein großer zentraler Speicherserver aufgebaut. Unter Gewährleistung des Datenschutzes sollen Forschungsdaten von Patientinnen und Patienten künftig zusammengeführt und zentral verwaltet werden. „Wir setzen bei dem Vorhaben auch besonders auf Nachhaltigkeit“, sagt Projektleiter und Cluster-Vorstandsmitglied Professor Andre Franke, Direktor des Instituts für Klinische Molekularbiologie. „Daten von Patientinnen und Patienten sind sehr kostbar und müssen nachhaltig verwahrt werden.“ Die Gutachter lobten insbesondere den Modellcharakter des IT-Projektes und sehen die Kieler Initiative damit als innovatives Vorbild für andere Medizinfakultäten und forschende Universitätskliniken in Deutschland.

Gebündelte Expertise im Kampf gegen multiresistente Tuberkulose

Professor Stefan Niemann und seine Arbeitsgruppe am Forschungszentrum Borstel sind bei einem internationalen Konsortium beteiligt, das sich für eine schnellere Diagnostik von multiresistenten (MDR) Tuberkulosestämmen einsetzt. Die schnelle und exakte TB-Diagnose ist Grundlage einer effektiven Therapie. CRyPTIC heißt der neue globale Verbund unter Leitung der Universität Oxford und mit Partnerinstitutionen aus Nord- und Südamerika, Asien, Afrika und Europa. Mit Fördermitteln von der Bill & Melinda Gates Stiftung (2,2 Millionen US-Dollar; 1,95 Mill Euro) und dem Welcome Trust und MRC Newton Fund (4 Millionen Britische Pfund/5,1 Mill Euro) wollen sie die Grundlage für eine effektive Tuberkulose-Therapie legen. Hintergrund für die konzertierten Bemühungen ist das vermehrte Auftreten multiresistenter Tuberkulose (TB)-Stämme und die dadurch erschwerte Therapie. Antibiotikaresistenzen der Erreger werden bisher durch zeitraubende Kulturverfahren nachgewiesen. Dadurch wird erst verzögert klar, welche Medikamente im Einzelfall tatsächlich wirken. Schneller ginge es mittels Genomsequenzierung. Der internationale Verbund arbeitet daran, dass dieses Verfahren in der Routinediagnostik angewendet werden kann. „Der schnelle Nachweis von Resistenzen durch Genomsequenzierung ist ein wichtiger Forschungsschwerpunkt in Borstel und im Deutschen Zentrum für Infektionsforschung,“ sagt Cluster-Mitglied Niemann, der die Arbeitsgruppe Molekulare und Experimentelle Mykobakteriologie leitet.

Neue DFG-Forschergruppe ViroCarb

Die Lübecker Cluster-Mitglieder Professor Thomas Peters, Institut für Chemie, und Professor Stephan Taube, Institut für Virologie und Zellbiologie, sind mit ihren Arbeitsgruppen an der neuen DFGForschergruppe „ViroCarb“ („Glycans Controlling Non-Enveloped Virus Infections“, FOR 2327) beteiligt, die an der Universität zu Lübeck und fünf weiteren Standorten eingerichtet wurde. Zunächst geht es um die Erforschung der molekularen Erkennungsprozesse zwischen der Virushülle und den Zuckerstrukturen auf der Oberfläche von Wirtszellen. Langfristig sollen die Erkenntnisse in die Entwicklung neuartiger antiviraler Therapiekonzepte münden. Das Projekt wird für die nächsten drei Jahre mit insgesamt rund drei Millionen Euro gefördert.

DFG-Förderung für Lübecker Colitis-Forschung

Die Arbeitsgruppe Molekulare Gastroenterologie unter der Leitung von Professor Christian Sina wird von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) mit 410.000 Euro für die nächsten drei Jahre gefördert. Das bewilligte Projekt „Dissecting the role of mitochondrial gene polymorphism function in murine and human intestinal inflammation“ basiert auf der Annahme, dass eine mitochondriale Fehlfunktion und damit ein gestörtes Energiegleichgewicht in Darmepithelzellen wesentlich an der Entstehung chronisch entzündlicher Darmerkrankungen (CED) beteiligt ist. Mit Hilfe der Forschungsgelder sollen die zugrundeliegenden molekularen Mechanismen aufgeklärt und damit neuartige Therapieverfahren bei Morbus Crohn und Colitis ulcerosa geschaffen werden. Zur Arbeitsgruppe Molekulare Gastroenterologie an der Medizinischen Klinik I der Universität zu Lübeck (UzL) und des UKSH Lübeck sind unter anderem auch die Clustermitglieder Professor Saleh Ibrahim und Dr. Misa Hirose (Lübecker Institut für Experimentelle Dermatologie) sowie Professor Peter König und PD Dr. Kathrin Kalies (Institut für Anatomie, UzL) beteiligt.

Paul-Langerhans-Preis 2016

Spinoza Lehrstuhl Medizin

Hensel-Förderpreis 2016

Karl-Ritter-von-Frisch-Medaille 2016

Professor Diethard Tautz, Direktor am Max-Planck-Institut für Evolutionsbiologie in Plön und Mitglied des Exzellenzclusters Entzündungsforschung, wurde die Karl-Ritter-von-Frisch-Medaille 2016 der Deutschen Zoologischen Gesellschaft verliehen. Die mit 10.000 Euro dotierte Auszeichnung würdigt seine breiten Forschungsinteressen im Bereich molekularer Evolution, Entwicklungsbiologie und vergleichender Genomforschung. Die Karl-Rittervon-Frisch-Medaille ist der bedeutendste Wissenschaftspreis der Zoologie im deutschsprachigen Raum und wird alle zwei Jahre für herausragende wissenschaftliche Lebenswerke vergeben, die mehrere biologische Disziplinen integrieren und von großer Bedeutung sind.

Präsidentin der Europäischen Gesellschaft für Kinderdermatologie

Präsident der Paul-Ehrlich-Gesellschaft

Preis für Tuberkuloseforscher

PUBLIKATIONEN

NEJM: Bessere Heilungschancen für Patienten mit multiresistenter Tuberkulose

Ein internationales Forschungsteam hat die Behandlungserfolge bei Patienten mit schwerer Tuberkulose über fünf Jahre detailliert dokumentiert und dabei auch die derzeit von der WHO verwendeten Definitionen für „Heilung“ überprüft. Die Studie an 23 Behandlungszentren in Europa zeigte, dass die Heilungschancen viel besser sind als bisher angenommen, wenn vereinfachte und aussagestärkere Definitionen als die der WHO verwendet werden. Koordiniert wurde die Studie von Cluster-Mitglied Professor Christoph Lange, Forschungszentrum Borstel. Laut WHO-Definition gelten Menschen mit multiresistenter Tuberkulose (MDR-TB) als geheilt, wenn nach erfolgreichem Abschluss der intensiven Therapie drei Kontrollen auf Tuberkulosebakterien im Sputum der Betroffenen negativ sind. In der internationalen Studie wurden die WHO-Kriterien überprüft und mit neu entwickelten Kriterien verglichen. Dafür wurden fünf Jahre lang die Therapieverläufe von 380 Patienten an 23 Behandlungszentren in Europa aufgezeichnet – beginnend vom Zeitpunkt der Diagnose bis ein Jahr nach Beendigung der Therapie. „Wir haben festgestellt, dass die WHO-Kriterien für die Mehrzahl der Betroffenen in Westeuropa nicht anwendbar sind, da die geforderten Untersuchungen in der klinischen Praxis gar nicht durchgeführt werden“, erklärt Dr. Gunar Günther vom Forschungszentrum Borstel. Für die Studie wurden vereinfachte und aussagekräftigere Kriterien bei MDR-TB entwickelt. Danach, so zeigten die Therapieverläufe, kann man von Heilung sprechen, wenn sechs Monate nach Beginn der Therapie keine Bakterien nachgewiesen werden können und es außerdem ein Jahr nach Therapieende zu keinem Rückfall kommt. „Diese Kriterien sind nicht nur einfacher zu bestimmen, die Ergebnisse sind auch stimmiger“, erklärt Studienkoordinator Prof. Christoph Lange vom Forschungszentrum Borstel.
N Engl J Med 2016; 375:1103-1105
DOI: 10.1056/NEJMc1603274

NEJM: Neuer Ansatz zur Verhinderung von Herzinfarkten identifiziert

Lübecker Cluster-Forscherinnen sind in leitender Stelle an einem internationalen Forschungsverbund beteiligt, der neue Zielmoleküle für die Arzneimittelentwicklung gefunden hat.
Vier Jahre lang wurden fast 200.000 Herzinfarktpatienten und gesunde Kontrollpersonen für eine der weltweit größten genomweiten Assoziationsstudien, innerhalb des Forschungsverbunds „Myocardial Infarction Genetics and CARDIoGRAM Exome“, untersucht. Mehr als 100 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus 15 Ländern haben in 13.000 Genen nach seltenen Mutationen gesucht, die das Herzinfarktrisiko beeinflussen. Insgesamt viermal wurden sie fündig. Zwei der Gene sind bereits Ziel von Medikamenten, die das Herzinfarktrisiko reduzieren sollen (PCSK9 und LPA). Jetzt ist mit ANGPTL4 ein weiterer, sehr vielversprechender Kandidat für die Herzinfarkt-Prävention hinzugekommen. Die Studie wurde von Cluster-Professorin Jeanette Erdmann und Dr. Christina Willenborg vom Institut für Integrative und Experimentelle Genomik sowie Cluster-Professorin Inke R. König und Dr. Paola G. Ferrario vom Institut für Medizinische Biometrie und Statistik an der Universität zu Lübeck maßgeblich geleitet. Die vorliegende Studie zeigt, dass durch die Analyse genetischer Daten neue Zielmoleküle für die Arzneimittelforschung identifiziert werden können.
N Engl J Med 2016; 374:1134-1144
DOI: 10.1056/NEJMoa1507652

NEJM: Bekanntes Antibiotikum wirkt unerwartet gut bei Tuberkulose

Für die wachsende Anzahl von Menschen mit einer multiresistenten und damit schwer behandelbaren Tuberkulose (MDR-TB) werden dringend neue Medikamente benötigt. Eine Alternative zur Neuentwicklung ist, bereits für andere Indikationen zugelassene Medikamente für die Tuberkulosetherapie zu testen. Lange Zeit glaubte man, dass ß-Lactam-Antibiotika, Verwandte des Penicillins, keine Wirksamkeit in der Tuberkulosetherapie haben. Ein Team aus Südafrika, Spanien, Mozambique und Deutschland hat diese Ansicht widerlegt. Die Ärztinnen und Ärzte behandelten Menschen mit einer Lungentuberkulose vor Beginn der eigentlichen Standardtherapie zwei Wochen lang mit dem ß-Lactam-Antibiotikum Meropenem sowie zusätzlich Clavulansäure; sie hemmt das Enzym der Bakterien, das ß-Lactam-Antibiotika unwirksam macht. Unter der Kombinationsbehandlung nahm die Bakterienlast im Sputum der Patienten rasch ab. „Die Behandlung war ebenso effizient wie die mit den gängigen Medikamenten Rifampicin oder Pyrazinamid“, sagt Professor Christoph Lange, Professor an der Universität zu Lübeck und Ärztlicher Leiter der Klinischen Infektiologie am Forschungszentrum Borstel. „Die Studie war allerdings nicht darauf ausgelegt, den langfristigen Effekt von Meropenem/Clavulansäure auf die Heilungschancen der multiresistenten Tuberkulose zu untersuchen“, dämpft Lange zu hohe Erwartungen.
N Engl J Med 2016; 375:393-394
DOI: 10.1056/NEJMc1513236

Nature: Ein Defekt der körpereigenen „Müllabfuhr“ lässt Mäuse an Lupus erkranken

Wenn die Entsorgung von abgestorbenen Zellen nicht richtig funktioniert, entwickeln Mäuse eine Erkrankung, die der Autoimmunkrankheit systemischer Lupus erythematodes (SLE) beim Menschen entspricht. PD Dr. Andreas Linkermann, ehemals Cluster-Mitglied, hat zusammen mit einem amerikanischen Forschungsteam um Professor Douglas R. Green (St Jude Children‘s Research Hospital, Memphis, Tennessee/USA) neue Erkenntnisse zur Entstehung der Autoimmunerkrankung gewonnen. Die Befunde der in Nature publizierten deutsch-amerikanischen Studie eröffnen neue Therapieoptionen.
Die Studie gründet auf früheren Entdeckungen. Damals wurden genetische Veränderungen identifiziert, die mit der Entstehung von chronisch entzündlichen Erkrankungen assoziiert sind. Diese Veränderungen betreffen spezielle Proteine namens ATG5, ATG7, ATG16L usw., die für einen reibungslosen Ablauf der Autophagie sorgen, also für das Abbauen und Verwerten von Bestandteilen in der Zelle. „Lange Zeit ging man davon aus, dass die fehlgesteuerte Autophagie mit der Entstehung von Autoimmunprozessen zusammenhängt“, erklärt Co-Autor Dr. Andreas Linkermann, der vor seinem Wechsel an die Universitätsklinik Dresden Oberarzt an der Klinik für Nieren- und Hochdruckkrankheiten am UKSH Kiel war. Viele Anstrengungen wurden unternommen, um die Prozesse zu verstehen, mit denen Zellen ihre eigenen Bestandteile abbauen, und dadurch Rückschlüsse auf Autoimmunprozesse zu ziehen.
Die Nature-Veröffentlichung lenkt den Blick auf eine andere Funktion der identifizierten Eiweiße: die Beseitigung von toten und sterbenden Zellen. Dieser als LAP bezeichnete Prozess wird ebenfalls über die Autophagie-Eiweiße reguliert. Linkermann: „Diese Maschinerie braucht man auch dafür, um in einem Organismus wie der Maus, aber auch im Menschen, Zellschrott wegzuräumen, abgestorbene Zellen und deren Überbleibsel. Wenn dieser Schrott längere Zeit nicht abgeräumt wird, ist das ein sehr starker Stimulus für das Immunsystem und führt daher zu Autoimmunerkrankungen.“ Dass tatsächlich ein Defekt der körpereigenen „Müllabfuhr“ relevant für Autoimmunprozesse ist, haben die Studien unter Leitung von Prof. Dr. Douglas R. Green an genetisch veränderten Mäusen ergeben.
Nature 2016; 533: 115–119
doi:10.1038/nature17950

Nature Genetics: Gemeinsame genetische Ursachen vieler entzündlicher Erkrankungen

Bisher waren viele Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Meinung, chronisch-entzündliche Erkrankungen würden sich gegenseitig verursachen. Ein internationales Forschungsteam unter der Leitung von Cluster-Vorstandsmitglied Professor Andre Franke, Kiel, entkräftet diese Hypothese. In der Veröffentlichung im Fachjournal Nature Genetics konnten die Fachleute zeigen, dass bestimmte Veränderungen im Erbgut generell die Wahrscheinlichkeit erhöhen, eine chronisch-entzündliche Erkrankung zu erleiden. Es existieren also gemeinsame Ursachen für zahlreiche dieser Erkrankungen. Das Team verglich dazu die Erbgut-Profile von rund 52.000 Erkrankten und 34.000 gesunden Menschen.
„Wir konnten in unserer Studie keinen Beweis für einen kausalen Zusammenhang auf genetischer Ebene zwischen bestimmten chronisch-entzündlichen Krankheiten finden“, sagt Erstautor Professor David Ellinghaus vom Institut für Klinische Molekularbiologie der Kieler Universität. Allerdings scheinen viele übergeordnete gemeinsame ‚Entzündungs-Gene‘ zu existieren, die für mehrere Krankheiten ursächlich sind. Ellinghaus: „Wegen der Komplexität der Risikoprofile vermuten wir, dass verschiedene molekulare Mechanismen auch bei gemeinsamen ‚Entzündungs-Genen‘ zum Zuge kommen. Die Ergebnisse aus molekular-genetischen Untersuchungen könnten somit in Zukunft die Klassifizierung von entzündlichen Erkrankungen unterstützen.“
Nature Genetics 2016; 48(5):510-8.
doi: 10.1038/ng.3528

Nature Genetics: Unsere Gene beeinflussen die Darmflora

Um das komplexe Zusammenspiel und den Einfluss der menschlichen Darmflora auf die Entstehung von Krankheiten besser zu verstehen, hat ein internationales Konsortium unter Leitung der Kieler Cluster-Vorstandsmitglieder Professor Andre Franke und Professor John Baines in der bislang größten Studie dieser Art die Zusammensetzung der Darmbakterien von über 1.800 Norddeutschen untersucht. Sie identifizierten eine Reihe von Faktoren wie Ernährung, Lebensgewohnheiten und genetische Variationen, die die Zusammensetzung des Darm-Mikrobioms beeinflussen. Die überraschende Erkenntnis dieser in Nature Genetics veröffentlichten Studie war, dass das menschliche Genom einen großen Einfluss auf die Zusammensetzung der Bakterien im Darm hat. „Wir hier in Norddeutschland zeigen das erste Mal, dass circa acht bis zehn Prozent unserer Darmflora durch unsere eigenen Gene beeinflusst wird“, betont Studienleiter Andre Franke vom Institut für Klinische Molekularbiologie der Universität Kiel.
Mit dem Einfluss von genetischen Unterschieden hat sich das Kieler Forschungsteam näher beschäftigt. Insgesamt konnten 42 Bereiche im menschlichen Genom identifiziert werden, die die Vielfalt der Darmflora beeinflussen. Für weitere 42 Genbereiche wurde nachgewiesen, dass sie über das Vorkommen und die Häufigkeit bestimmter Bakterienarten im Verdauungstrakt mitbestimmen. Insgesamt sind diese genetischen Faktoren für rund 10 Prozent der Bakterienvielfalt im Darm verantwortlich.
Nature Genetics 2016; 48:1396-1406
doi:10.1038/ng.3695

Nature Communications: Regulation von Botenstoffen der Entzündung

Tumornekrosefaktor-alpha (TNF-α) ist ein zentraler Signalstoff des Immunsystems und bei vielen Entzündungsprozessen beteiligt. Welcher molekulare Mechanismus der Freisetzung und damit Aktivierung von TNF-α zugrunde liegt, hat jetzt erstmals eine Arbeitsgruppe des Exzellenzclusters Entzündungsforschung an der Kieler Universität aufgeklärt. Dem Team unter Leitung der Zellbiologin Professorin Karina Reiß ist damit eine Pionierleistung gelungen. Denn das entdeckte Prinzip ist von grundlegender Bedeutung und eröffnet ein komplett neues Forschungsfeld in der Zellbiologie. Abgesehen davon liefert die Studie neue Ansatzpunkte für die Entwicklung antientzündlicher Therapien.
Bereits seit rund zehn Jahren ist bekannt, dass das Enzym ADAM17 TNF-α von der in der Membran verankerten Vorstufe abschneidet, so dass dieses an anderen Zellen seine Wirkung entfalten kann. Durch welche Substanzen die Protease aktiviert wird, also wann sie anfängt etwas abzuschneiden, ist mittlerweile erforscht. „.Aber wie das auf molekularer Ebene funktioniert, hat noch keiner verstanden. Hier haben wir einen wichtigen Beitrag geleistet. Wir können zum ersten Mal den Mechanismus beschreiben, wie ADAM17 aktiviert wird, und tragen damit wesentlich zum Verständnis der Regulation dieses wichtigen Enzyms bei“, erklärt Reiß, die seit 2008 als Professorin für epitheliale Proteaseinhibitoren im Cluster an der
Klinik für Dermatologie, Venerologie und Allergologie, UKSH Kiel, forscht.
Nature Communications 2016;7: 11523
doi: 10.1038/ncomms11523

Cell Systems: Kompletter Stoffwechsel des Fadenwurms modelliert

Cluster-Vorstandsmitglied Professor Christoph Kaleta von der Kieler Universität hat zusammen mit seiner früheren Arbeitsgruppe und weiteren Beteiligten von der Universität Jena und der Universität Zürich sämtliche bislang beschriebenen Stoffwechselwege des Modellorganismus Caenorhabditis elegans zusammengetragen. In Cell Systems präsentieren sie das umfassende Stoffwechsel-Modell namens „ElegCyc“. Es umfasst etwa 2.000 Stoffwechselprozesse und steht Arbeitsgruppen aus der ganzen Welt für deren Forschungsfragen zur Verfügung. „Bis zu 80 Prozent der Gene von Fadenwurm und Mensch sind gleich“, sagt der Kieler Professor für Medizinische Systembiologie. „Rund die Hälfte aller bekannten Gene, die an der Entstehung menschlicher Krankheiten beteiligt sind, liegen auch in C. elegans vor.“ Daher dient der Wurm als einfaches Modellsystem, um die Lebensprozesse sowie die Entstehung von Krankheiten zu untersuchen und besser zu verstehen. Dies ist weltweit nun auf einer neuen Basis möglich: Kaleta und sein Team haben gemeinsam mit der Jenaer Arbeitsgruppe den kompletten Metabolismus des Wurms in einem mathematischen Modell zusammengefasst. Damit lassen sich sämtliche seiner Stoffwechselwege am Computer nachvollziehen und untersuchen. „Insbesondere können wir auch Vorhersagen treffen, wie sich bestimmte Änderungen – etwa in der Nahrungsaufnahme – auf das Wachstum, die Lebenserwartung oder die Entstehung von Krankheiten in diesem Organismus auswirken“, erläutert Kaleta.
Cell Systems 2016;2: 312-322
http://dx.doi.org/10.1016/j.cels.2016.04.017

Science: Neuer Mechanismus zur Regulation der erworbenen Immunantwort

Die T-Zell-Aktivierung ist ein entscheidender Schritt für das Funktionieren des Immunsystems. Ein internationales Forscherteam hat wesentlich zu einem besseren Verständnis des zugrundeliegenden regulatorischen Netzwerks beigetragen. Der Lübecker Immunologe Professor Jörg Köhl ist Co-Autor der in Science veröffentlichten Erkenntnisse.
T-Helferzellen sind die Spezialisten des Immunsystems, die dem angeborenen Immunsystem helfen, krankmachende Mikroorganismen wie Bakterien oder Viren zu erkennen und zu vernichten. Dazu müssen sie zunächst aktiviert werden. Der Aktivierung von THelferzellen und der darauffolgenden Immunantwort liegt ein komplexes Signal-Netzwerk zugrunde. Daran beteiligt sind auch Komplementsystem und Inflammasom, die zum angeborenen Immunsystem zählen. Ihr Beitrag für die Regulation der Immunantwort ist sehr viel bedeutender, als bislang angenommen. Das belegen die in Science veröffentlichten Ergebnisse der internationalen Kooperation. So konnte erstmals überhaupt nachgewiesen werden, dass auch humane T-Zellen, also Zellen des erworbenen Immunsystems, über ein funktionelles Inflammasom verfügen. Bisher ging man davon aus, dass der als Inflammasom bezeichnete Proteinkomplex nur in Zellen des angeborenen Immunsystems wie zum Beispiel Makrophagen oder dendritischen Zellen aktiv ist und z.B. nach Erkennung von Bakterien zur Freisetzung des pro-entzündlichen Zytokins Interleukin (IL)-1β führt. „Wir haben aber nicht nur entdeckt, dass das Inflammasom in humanen T-Zellen aktiviert wird, sondern auch welche wichtige Funktion die Aktivierung des Inflammasoms dort erfüllt“, sagt Köhl, Cluster-Vorstandsmitglied und Direktor des Instituts für Systemische Entzündungsforschung an der Universität zu Lübeck.
Science 17 June 2016; Vol 352, Issue 6292
DOI: 10.1126/science.aad1210

Science: Dreidimensionale Struktur der Zikavirus-Protease aufgeklärt

Cluster-Mitglied Professor Rolf Hilgenfeld und seinem Team vom Institut für Biochemie der Universität Lübeck ist es gelungen, durch Röntgenstrukturanalyse die dreidimensionale Struktur des Spaltungsenzyms des Zikavirus aufzuklären. Das Virus benötigt dieses Enzym, um die für seine Vermehrung notwendigen Proteine und die Hüllbestandteile neuer Viruspartikel herzustellen. Hilgenfeld und sein Team nutzten einen von der Arbeitsgruppe von Professor Christian Klein an der Universität Heidelberg hergestellten Hemmstoff, um die Zikavirus-Protease zu blockieren und zu kristallisieren. Die atomare Struktur der Zikavirus-Protease zeigt Möglichkeiten für das Design von Hemmstoffen mit verbesserter Spezifität für das Zikavirus-Enzym auf. Damit ist die Grundlage für die Entwicklung eines antiviralen Wirkstoffes geschaffen. Die Ergebnisse wurden am 7. Juli vorab online in Science veröffentlicht.
Science 2016;353(6298):503-5.
doi: 10.1126/science.aag2419. Epub 2016 Jul 7.

Gastroenterology: Stuhltransplantation – geht es auch ohne lebende Bakterien?

Eine Pilotstudie des Exzellenzclusters Entzündungsforschung stellt bisherige Annahmen zum Wirkprinzip der Stuhltransplantation bei Clostridium difficile in Frage. Die Infektion mit dem Bakterium Clostridium difficile ist eine der Seuchen der modernen Medizin. In Krankenhäusern und Pflegeheimen nimmt diese Infektion stark zu. Hierbei kommt es zu Durchfällen, die auch lebensbedrohende Zustände annehmen können. Als Alternative zur Antibiotika-Behandlung hat sich die Stuhltransplantation, also die Übertragung von Stuhl gesunder Spender in den Darm von Erkrankten, als wirksam erwiesen. Wie eine Stuhltransplantation genau wirkt, ist jedoch unklar. Als unstrittig galt bisher, dass lebende Darmbakterien des Spenders angesiedelt werden.
Diese Vermutung stellen die Ergebnisse einer Pilotstudie am UKSH Kiel grundsätzlich in Frage. Fünf schwerkranke Menschen mit der Darminfektion erhielten nämlich ein Stuhltransplantat von gesunden Spendern, aus dem zuvor alle lebenden Mikroorganismen (z.B. Bakterien oder Pilze) durch eine Sterilfiltration entfernt worden waren. Alle fünf Erkrankten waren innerhalb weniger Tage beschwerdefrei und blieben es über einen Beobachtungszeitraum von mindestens sechs und bis zu 33 Monaten. Daraus folgert Studienleiter und Cluster-Mitglied Professor Stephan Ott von der Klinik für Innere Medizin I, UKSH Kiel: „Die Wirksamkeit der Stuhltransplantation beruht offensichtlich nicht auf lebenden Bakterien. Vielmehr scheinen bakterielle Komponenten, Stoffwechselprodukte oder Viren die Effekte zu vermitteln.“
Auch die Zusammensetzung der Darmflora der Kranken wurde tiefgreifend verändert, obwohl keine Bakterien übertragen wurden. Das haben Analysen der Arbeitsgruppe von Professor Philip Rosenstiel, Cluster-Vorstandsmitglied und Direktor am Institut für Klinische Molekularbiologie der Universität Kiel ergeben. Im Filtrat enthalten waren lediglich Bakterientrümmer, Stoffwechselprodukte und Viren. Auch letztere, insbesondere Bakteriophagen, die Bakterien abtöten können, könnten relevant für den Behandlungserfolg sein. Die Studie wurde in der renommierten Fachzeitschrift Gastroenterology veröffentlicht.
Gastroenterology, published online November 17, 2016
doi:10.1053/j.gastro.2016.11.010.

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