Antikörper gegen das Mikrobiom

Der menschliche Körper ist übersät mit Mikroorganismen (Bakterien, Hefen etc.), die unter anderem auf der Haut und im Verdauungstrakt leben und als Mikrobiom bezeichnet werden. Diese Mikroorganismen erfüllen zum Teil als Symbionten wichtige Aufgaben und helfen bei der Verdauung, synthetisieren zusätzliche Nährstoffe, schützen gegen Krankheitserregern und regulieren das menschliche Immunsystem. Ein Ungleichgewicht in der Mikrobiom Zusammensetzung kann autoimmun oder autoinflammatorische Erkrankungen auslösen (also Reaktionen des Immunsystems, die irrtümlicherweise gegen den menschlichen Körper gerichtet sind). Trotz wachsender Anstrengungen die Interaktionen zwischen dem Mikrobiom und dem menschlichen Immunsystem zu untersuchen, gibt es gegenwärtig in Ermangelung potenter experimenteller Systeme wenige systematische Studien dazu. Als wichtiger Teil des Immunsystems spielen Antikörper eine wesentliche Rolle den menschlichen Körper vor Infektionen zu schützen. Immunoglobulin A (IgA) Antikörper sind eine bedeutende Komponente des Immunsystems in Schleimhäuten wie z.B. der Darm Mucosa. Abgesehen vom Darm, gibt es aber auch im Blut Antikörper gegen Mikrobiom Mitglieder, die aus dem Gastrointestinaltrakt in das Blut entkommen sind. Unlängst wurde gezeigt, dass auch IgG Antikörper im Blut gegen Darm-Mikrobiom Bakterien den menschlichen Körper vor Infektionen schützen. Dieses Forschungsergebnis unterstreicht, dass das Mikrobiom das Immunsystem auch außerhalb des Gastrointestinaltrakts formt. Hier wird ein neues experimentelles System verwendet um die Interaktion zwischen dem Mikrobiom und dem Immunsystem zu charakterisieren. Bis zu einer Million mikrobieller Elemente werden in hohem Durchsatz analysiert, basierend auf Systemen, die typischerweise im Biotechnologiesektor Anwendung finden. Die Kombination von komplementären Biotechnologie und DNA-Sequenziermethoden wird neue Möglichkeiten eröffnen die Interaktionen zwischen dem Mikrobiom und dem Immunsystem zu erforschen. Die Etablierung dieses Systems wird das Fundament legen um breitgefächerte Forschung bezüglich verschiedener biologischer Fragestellungen durchzuführen. Nebst Erkenntnissen zu grundlegenden biologischen Prozessen, werden diese Bestrebungen auch neue Biomarker identifizieren und den Weg für die Entwicklung neuartiger therapeutischer Zugänge ebnen.

Der menschliche Körper ist übersät mit Mikroorganismen, die vor allem auf der Haut und im Verdauungstrakt leben und als 'Mikrobiom' bezeichnet werden. Ein Ungleichgewicht in der Mikrobiom Zusammensetzung kann autoimmun oder autoinflammatorische Erkrankungen auslösen (also Reaktionen des Immunsystems, die irrtümlicherweise gegen den menschlichen Körper gerichtet sind). Trotz wachsender Anstrengungen die Interaktionen zwischen dem Mikrobiom und dem menschlichen Immunsystem zu verstehen, gibt es gegenwärtig in Ermangelung geeigneter experimenteller Systeme kaum systematische Studien dazu. Mit konventionellen Methoden (wie Antikörper Tests für Corona) werden meist nur Immunantworten gegen eine exemplarische Struktur gemessen. Das Mikrobiom besteht aber aus tausenden Mikroorganismen und hunderttausenden Strukturen, die noch nie analysiert wurden. In dieser Arbeit, haben wir eine neue Technologie angewandt um Immunantworten gegen 244000 mikrobielle Strukturen gleichzeitig zu analysieren. Wir haben gezeigt, dass auch gesunde Menschen verschiedene Antiköroper gegen ihr eigenes Mikrobiom bilden, die die menschliche Gesundheit beeinflussen. Diese Technologie hat breite Anwendungsmöglichkeiten um autoimmun oder autoinflammatorische Erkrankungen besser zu verstehen und neue Therapien zu entwickeln.