Forschungsprojekte (Drittmittel)

AECII und Koinfektion

Analyse Influenza A Virus-vermittelter Veränderungen in der Reaktionsfähigkeit alveolarer Typ II Epithelzellen als zugrundeliegender Mechanismus einer erhöhten Anfälligkeit gegenüber sekundärer Pneumokokkeninfektionen

Eine retrospektive Untersuchung der Spanischen Grippe von 1918/19, einer hinsichtlich der Zahl ihrer Opfer und der weltweiten Verbreitung einzigartigen Pandemie, hat ergeben, dass die überwiegende Mehrheit der Opfer nicht an den primären Folgen der Infektion mit dem Influenza A-Virus (IAV) verstarb, sondern an einer außergewöhnlich hohen Rate bakterieller Superinfektionen, insbesondere mit Streptococcus pneumoniae (Pneumokokken). Dies gilt auch für spätere Grippe-Pandemien in den 1950er- und 1960er-Jahren und auch für die Schweinegrippe-Pandemie im Jahr 2009. Die erhöhte Anfälligkeit (Suszeptibilität) gegenüber bakteriellen Infektionen nach einer IAV-Infektion findet man auch im Mausmodell. Wir haben in der Vergangenheit erfolgreich ein solches Tiermodell für die IAV – S. pneumoniae – Superinfektion etabliert, in dem wir zeigen konnten, dass IAV-infizierte Mäuse deutlich häufiger infolge einer Sepsis nach einer S. pneumoniae-Infektion versterben als nicht IAV-infizierte Mäuse. Hier konnten wir feststellen, dass die Immunreaktionen in der Lunge und die Schwere des Krankheitsverlaufs während IAV/Pneumokokken Superinfektion stark vom bakteriellen Serotyp abhängig sind.  Die Mechanismen, die der transienten immunologischen Reaktionsunfähigkeit gegenüber bakteriellen Erregern zugrunde liegen, sind weitgehend unklar.

©HZI©HZIDie Oberfläche des Respirationstraktes ist eine dünne und äußerst durchlässige Barriere zwischen Körperinnerem und der Umgebung. Während die Rolle des Epithels ursprünglich auf diese Barrierefunktion reduziert wurde, haben Arbeiten der vergangenen Jahre zunehmend gezeigt, dass Alveolar-Epithelzellen (AEC) eine Vielzahl immunologisch bedeutender Funktionen aufweisen und wir konnten zeigen, dass insbesondere alveolare Typ II Epithelzellen (AECII) während der Influenzainfektion eine wichtige Verbindung zum adaptiven Immunsystem darstellen. Ob die durch IAV-Infektion veränderte Physiologie von AECII eine Rolle bei der bakteriellen Superinfektion spielt - entweder durch immunologische Überaktivierung oder Immunsuppression - ist jedoch weitestgehend unverstanden. Wir untersuchen aktuell, inwiefern die durch IAV-Infektion veränderte Physiologie von AECII eine Rolle für die erhöhte Suszeptibilität gegenüber S. pneumoniae-Infektionen spielt. Basierend auf Transkriptomanalysen von AECII vor und nach einer IAV-Infektion sowie während bakterieller Superinfektion soll ein umfassender Einblick in die Virus-induzierten Veränderungen im genetischen Programm und immunologischen Profil dieser Zellen gewonnen werden. Weitere ex vivo Experimente sollen zudem untersuchen, ob und inwieweit die physikalische und immunologische Barrierefunktion der AECII durch die vorausgehende Virusinfektion verändert ist. Damit verbindet sich die Hoffnung, neue diagnostische bzw. therapeutische Optionen für künftige Influenza-Pandemien zu erhalten.

Partner

Prof. Birgitta Henriques Normark (Karolinska Institutet, Sweden)

Prof. Achim D. Gruber (Freie Universität Berlin, Germany)

Beteiligte Gruppen

Geldgeber / Förderer

DFG - Deutsche Forschungsgemeinschaft

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