Beeinflussung dendritischer Zellen durch Epithelzellen

Die meisten Infektionen werden durch Erreger hervorgerufen, die über Schleimhäute in den menschlichen Organismus eindringen. Herkömmliche Impfungen gegen solche Pathogene sind oft nur schwach wirksam, weil nur unzureichend Immunzellen an den Ort der Primärinfektion gelangen. Im Gegensatz dazu können Impfungen, die über Schleimhäute verabreicht werden, ebendort eine Immunantwort auslösen, sind jedoch kaum in klinischer Verwendung, da noch zu wenig über Schleimhaut-Immunität bekannt ist. Chlamydia trachomatis (Ct) ist ein typisches Beispiel einer Schleimhautinfektion. Ich konnte in einer Studie in Mausmodellen zeigen, dass der Kontakt von inaktivierten Ct (UV-Ct) mit der Schleimhaut zu vermehrten Beschwerden bei einer Infektion führt und damiteinetolerogene Wirkung hat. Im Gegensatz dazu haben Schleimhautimmunisierungen mit UV-Ct und speziellen synthetischen Nanopartikeln (cSAP) keinen tolerogenen Effekt, sondern rufen einen immunologischen Schutz vor einer Ct Infektion hervor. Dieser unterschiedliche Effekt von UV-Ct-cSAP und UV-Ct wird durch zwei verschiedene Antigen-präsentierende Zellen, sogenannten dendritischen Zellen (DZ) hervorgerufen. In diesem Projekt werden wir untersuchen, ob und wie Epithelzellen mit DZ interagieren und dadurch die Immunantwort beeinflussen. Meine Vorgehensweise wird auf der Charakterisierung des Zusammenspiels von Epithelzellen und DZ basieren und in drei Zielsetzungen sattfinden. Die Relevanz der Ergebnisse aus den Unterprojekten 1 und 2 wird mit Zellen aus menschlichem Gewebe getestet (3. Zielsetzung). Dabei soll die Möglichkeit einer prinzipiellen Anwendung beim Menschen überprüft werden. Dieses Projekt wird wichtige Ergebnisse über die Mechanismen zur Antigenaufnahme unterschiedlicher DZ durch Vermittlung von Epithelzellen liefern und neue Möglichkeiten zur Entwicklung von Impfdesigns eröffnen. Außerdem erwarten wir durch das bessere Verständnis von Schleimhautimmunität neue Ansatzpunkte zur Bekämpfung weiterer Infektionen und Tumoren.

Das Projekt "Dendritic Cell Education by Epithelial Cells upon Immunogenic and Tolerogenic Conditions" erforschte über fünf Jahre, wie spezielle Immunzellen (dendritische Zellen) und Epithelzellen in Schleimhäuten zusammenarbeiten, um Immunreaktionen entweder zu verstärken oder zu unterdrücken. Die Ergebnisse bieten wichtige Erkenntnisse zur Bekämpfung von Infektionen und Entzündungen und zeigen neue Ansätze für Behandlungen auf. Folgende Schlüsselergebnisse lassen sich für das Projekt zusammenfassen: 1. Neue Medikamente gegen Chlamydien Durch eine Wirkstoffsuche entdeckten wir das Medikament Pentamidin als wirksam gegen Chlamydien. In Laborexperimenten und einem Tiermodell reduzierte es erfolgreich die Bakterienlast in der Gebärmutter und zeigte sogar eine vorbeugende Wirkung, wenn es lokal angewendet wurde. Pentamidin beeinflusst den Stoffwechsel der Wirtszelle, um das Wachstum von Chlamydien zu hemmen, und wirkt nachhaltiger als Antibiotika. Es zeigte zudem eine direkte Wirkung gegen Gonokokken, was bei oftmals vorkommenden gleichzeitigen Infektionen von großer klinischer Bedeutung ist. 2. Innovative Studien am Menschen In Zusammenarbeit mit der Universitätsklinik für Gynäkologie der MedUni Wien analysierten wir Gewebeproben von Patient:innen mit Gebärmutterhals-Veränderungen. Dabei wurden Immunzellen untersucht, um ihre Reaktion auf Chlamydien zu verstehen. Dies bildet die Grundlage für zukünftige Studien zu Schleimhautinfektionen. Des weiteren führten wir eine Arzneimittelstudie bei Sarkoidose, einer chronischen granulomatösen Erkrankung durch und konnten zeigen, dass die Mehrzahl an Patient:innen auf einen zugelassenen mTOR Inhibitor gut anspricht. 3. Mikrobiom-Analyse Wir untersuchten, wie das Hautmikrobiom die Immunabwehr beeinflusst, und entdeckten spezifische Veränderungen bei Stammzelltransplantations-Patient:innen. Diese Ergebnisse tragen zum Verständnis bei, wie die natürliche Bakterienflora unsere Immunreaktionen steuert und kann durch spezifische Beeinflussung des Mikrobioms auch therapeutisch ausgenutzt werden. 4. Immunantwort der Haut und Schleimhäute Wir konnten in weiteren Untersuchungen zeigen, wie Immunzellen im Gewebe auf verschiedene Stimuli reagieren und trugen so zum besseren Verständnis von infektiösen und entzündlichen Hautkrankheiten bei. Gesellschaftliche Bedeutung: Das Projekt eröffnet neue Wege zur Behandlung bakterieller Infektionen, insbesondere durch nicht-antibiotische Ansätze wie Pentamidin. Dies ist ein bedeutender Schritt im Kampf gegen resistente Keime. Zudem liefern die Ergebnisse neue Erkenntnisse zur Immunabwehr und Entstehung von Entzündungen, die nicht nur für Infektionen, sondern auch für Autoimmun- und entzüngliche Hauterkrankungen relevant sind. Das Projekt zeigt, wie Grundlagenforschung praktische Lösungen für Gesundheitsprobleme entwickeln kann und trägt dazu bei, neue Behandlungsstrategien für Patient:innen zu schaffen.