Mechanismen der Infektion und Nozizeption
Unsere Forschung
Infektionskrankheiten stellen eine große Bedrohung für die menschliche Gesundheit dar, wie die COVID-19-Pandemie eindrücklich gezeigt hat. Schmerzen – ein Schutzmechanismus, der auf Schädigungen hinweist – treten häufig im Zusammenhang mit Infektionen auf, entweder direkt oder über immunvermittelte Signalwege. Schmerzen entstehen dabei oft durch Überaktivität peripherer Nerven, insbesondere kleiner bis mittelgroßer sensorischer Neuronen (Nozizeptoren), die in den Spinalganglien (DRG) liegen. Während einer Infektion freigesetzte Entzündungsmediatoren aktivieren Nozizeptoren und lösen Schmerzen aus. So war Myalgie ein auffälliges Symptom von COVID-19 und erhöhte das Risiko für chronische Schmerzen. Herpes-simplex-Viren (HSV) hingegen sind neurotrop und verursachen Schmerzen direkt durch bislang unklare Mechanismen. HSV-1 infiziert weltweit geschätzt 3,8 Milliarden Menschen und führt zu schmerzhaften Bläschen im Mundbereich (WHO). Das Varizella-Zoster-Virus verbleibt nach einer Windpockeninfektion latent in den DRGs und reaktiviert sich bei etwa 30 Prozent der Menschen als Gürtelrose. Diese führt zu schmerzhaften Hautausschlägen, wobei viele Betroffene eine Post-Zoster-Neuralgie entwickeln – ein Zustand, der mit den derzeitigen Therapien nur unzureichend behandelt werden kann. Das Verständnis der Schmerzmechanismen in der Infektionsbiologie ist daher von entscheidender Bedeutung, bleibt jedoch bisher stark untererforscht.
Unsere Forschung nutzt modernste Elektrophysiologie, ultrasensitive Proteomik, Verhaltensphänotypisierung und Zellkulturmethoden, um Folgendes zu untersuchen:
- Wir haben kürzlich das subsetspezifische Proteom von sensorischen Neuronen der Maus kartiert. Da Proteine direkt mit Funktionen verknüpft sind, fragen wir nun: Wie beeinflusst diese Vielfalt die Reaktion auf Krankheitserreger in verschiedenen Mausmodellen? Welche Subtypen sensorischer Neuronen sind anfällig für Virusinfektionen – und warum? Ist die Wirtsantwort virusstammspezifisch?
- Wir entwickeln neue Verhaltensparadigmen, die es ermöglichen, nicht ausgelöstes Schmerz- und Juckreizverhalten bei Mäusen sowohl nach Infektionen als auch nach der Anwendung von Analgetika zu bewerten.
- Wir werden die funktionelle und proteomische Vielfalt menschlicher sensorischer Neuronensubtypen definieren, um Moleküle zu identifizieren, die eine höhere Erfolgschance in der klinischen Anwendung haben.
Unsere Vision ist es, das Forschungsfeld der Nocifection zu begründen – um ein umfassendes mechanistisches Verständnis von Schmerzen während Infektionen, insbesondere durch Viren, zu entwickeln.
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