Intravitale Mikroskopie in Infektion und Immunität

Ob ein infizierter Organismus einen Krankheitserreger erfolgreich bekämpfen kann, hängt in erster Linie von den Wechselwirkungen der Zellen des Immunsystems, sowohl untereinander als auch mit dem Pathogen, ab. Die "Sprache" dieser Wechselwirkungen, lösliche und membrangebundene Signalmoleküle, werden seit einigen Jahren intensiv untersucht. Wie diese Signale im lebenden Organismus ausgetauscht werden, ist noch weitgehend unklar. Mit Hilfe spezieller Mikroskopietechniken lässt sich das Zusammenspiel von Wirt und Pathogen heute aber im lebenden Gewebe verfolgen.

Leitung

Unsere Forschung

Wenn Krankheitserreger in den Organismus eindringen, leitet unser Immunsystem in der Regel Schritte ein, um den Eindringling zu bekämpfen. Ob dies erfolgreich ist, hängt in erster Linie von dem Zusammenspiel der Zellen des Immunsystems untereinander und mit dem Pathogen ab. Neue Entwicklungen in der Mikroskopietechnik erlauben es, das Verhalten von Immunzellen im Gewebe zu verfolgen und in Echtzeit zu studieren, welche Wechselwirkungen für den Aufbau des Immunschutzes nötig sind.

Dies trägt maßgeblich zum Verständnis bei, wie eine Immunantwort aufgebaut, erhalten und - wenn nötig - wieder abgeschaltet wird, um den Organismus vor Krankheitserregern zu verteidigen, aber auch dem Aufbau von schädlichen Autoimmunerkrankungen - Überreaktionen des Immunsystems - vorzubeugen.

Unsere Forschungsgruppe "Intravitalmikroskopie von Infektion und Immunität" (INMI) hat sich auf die so genannte Multiphotonenmikroskopie  spezialisiert, um das Zusammenspiel von Wirt und Pathogen im lebenden Gewebe zu verfolgen. Unser Fokus gilt hierbei der Frage, wie ein Pathogen auf den Stress reagiert, dem es aufgrund einer Immunantwort ausgesetzt ist. Indem wir Infektionserreger mit fluoreszenten Reportersystemen (vom Erreger produzierte Farbstoffe, die auf biologische Veränderungen reagieren) ausstatten, können wir Prozesse wir Zellteilung und Proteinproduktion, aber auch die Aktivität von stressinduzierten Enzymen im lebenden Pathogen bestimmen.

Die Vermessung dieser Parameter während der Infektion erlaubt uns Rückschlüsse darauf, wann und unter welchen Bedingungen die Immunantwort am effektivsten ist. Da die biologischen Prozesse im Pathogen Einfluss auf seine Empfindlichkeit gegenüber Antibiotika haben, können wir auch herausfinden, wie die Immunantwort am besten mit therapeutischen Maßnahmen unterstützt werden kann.

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