home>mypoint>archiv>2009092001.xml Artikel teilen:

Neue Erkenntnisse zur Infektionsabwehr

Zwei Forschungsarbeiten aus dem Labor für Molekulare Infektiologie und Immunologie der Univ.-Klinik für Innere Medizin I lassen mit neuen Erkenntnissen zur genetischen Kontrolle der Immunabwehr gegenüber Infektionen mit intrazellulären Erregern aufhorchen. Erstautor beider Studien, die kürzlich in Blood und Cellular Microbiology veröffentlicht worden waren, ist Dr. Manfred Nairz aus der Arbeitsgruppe von Univ.-Prof. Günter Weiss.

Das beiden Arbeiten zugrunde liegende Interesse des Teams um Univ.-Prof. Günter Weiss vom Labor für Molekulare Infektiologie und Immunologie zielt auf die Erforschung der Immunantwort gegenüber intrazellulären Erregern - also jene Mechanismen mit denen sich das Immunsystem vor dem Eindringen und der Ausbreitung von Mikroorganismen schützt ("Host-Pathogen-Interaktionen"). Zusammen mit seiner Forschungsgruppe hat sich Prof. Weiss in den vergangenen Jahren wissenschaftlich überaus erfolgreich mit immunologischen Mechanismen der Infektionsabwehr sowie mit dem Eisenstoffwechsel beschäftigt, besonders im Hinblick auf genetische Störungen der Eisenaufnahme (Hämochromatose), der Anämie chronischer Erkrankungen (Infektions-/Tumoranämie) und der Bedeutung von Eisen für die Immunabwehr und den Verlauf von Infektionen.

Mutation schützt vor Infektion

Die durch eine Mutation im HFE-Gen ausgelöste primäre Eisenspeicherkrankheit (Hereditäre Hämochromatose) ist mit einer Heterozygotenfrequnez von 9 bis12 Prozent der Bevölkerung eine der häufigsten Erbkrankheiten in Mittel- und Nordeuropa und führt über die Jahre zu einer progressiven Eisenüberladung in Organen wie der Leber, dem Herzen, der Bauchspeicheldrüse und den Gelenken. Dr. Manfred Nairz konnte nun in einer, soeben in „BLOOD“ publizierten Forschungsarbeit nachweisen, dass das Vorhandensein der HFE-Mutation vor Infektionen - im untersuchten Fall mit dem Typhuserreger Salmonella Typhimurium - schützt. „In Zellen und bei Hfe-/- Mäusen (ein Modell für Hämochromatose) , konnten wir beobachten“, so Dr. Nairz, „dass diese Salmonellen rascher elimineren können und deutliche Überlebensvorteile aufweisen. Die verbesserte Abwehrreaktion gegenüber diesen Bakterien ist mit einer verstärkten Produktion des eisenbindenden Peptids Lipocalin-2 (Lcn2) in Makrophagen kausal vergesellschaftet, wodurch den eindringenden Erregern der Wachstumsfaktor Eisen entzogen wird.“ Der protektive Effekt der HFE-Genmutation könnte also maßgeblichen Einfluss auf die weite Verbreitung der hereditären Hämochromatose haben. „Träger der genetischen Mutation haben einen besseren Schutz vor schweren Infektionen wie Typhus, wodurch sich vor allem in früheren Zeiten ein signifikanter Überlebensvorteil ergab“, erläutert Prof. Weiss.

Resistenzgen mit Doppel-Funktion

Die Forschung der Innsbrucker Infektiologen und Immunologen geht auch der Frage nach, wie natürliche Resistenzgene, phagolysosomale Proteine in Körperfresszellen (Makrophagen), vor Infektionen mit intrazellulären Erregern (Salmonellen , Mykobakterien als Erreger der Tuberkulose ) schützen. In einer kürzlich in Cellular Microbiology erschienenen Arbeit konnte das Team um Prof. Weiss und Dr. Nairz in vitro und in vivo die funktionellen Mechanismen aufklären, über welche das natürliche Resistenzgen NRAMP-1 (natrual resistance assocaited macropahge protein 1) /Scl11a1 vor Infektionen mit Salmonellen schützt. „Wir konnten nachweisen“, so die Autoren, „dass NRAMP-1 dazu führt, dass innerhalb von Makrophagen lebenden intrazellulären Bakterien der essentielle Wachstumsfaktor Eisen entzogen wird, was nicht nur zu einer Blockade der Vermehrungsfähigkeit dieser Bakterien führt, sondern auch gleichzeitig die immunologischen Abwehrmechanismen dieser Makrophagen gegenüber den eingedrungenen Erregern stimuliert“. Der bislang ungewissen Rolle des Resistenzgens Slc11a1 kann nun also eine doppelte Wirkungsweise zugeschrieben werden.

„Mit der genauen Aufklärung der Wirkungsweise von Resistenzgenen, eröffnen sich neue Möglichkeiten, die Wirksamkeit und Effektivität von natürlichen Resistenzgenen zu verstärken, um durch Stimulation der Immunantwort das therapeutische Ansprechen von Infektionskrankheiten zu verbessern“, schließt Weiss.