SFB 670: Zell-autonome Immunität

Die Auseinandersetzung eines Organismus mit Pathogenen verläuft in mehreren Stufen. Am Anfang stehen die natürlichen Barrieren, wie z.B. die Zellwand bei Pflanzenzellen oder die Haut bei Mammalia. Anschließend greifen Elemente des angeborenen Immunsystems, die eine frühe Abwehrreaktion ermöglichen. Diese umfassen Zytokine, natürliche Antikörper und NK-Zellen, aber auch zell-autonome Abwehrprozesse, die man in Makrophagen, aber auch in somatischen, parenchymalen Zellen bei tierischen Organismen und Pflanzen findet. Die initiale Prozessierung der pathogenen Fremdantigene in Körperzellen sowie die räumlich und zeitlich konzertierte Abwehrreaktion unter Einbeziehung verschiedener Elemente des angeborenen Immunsystems stellen in der Regel die Weichen für eine koordinierte und fein balancierte adaptive Immunantwort. Im Vordergrund des Interesses des Sonderforschungsbereichs stehen die zell-autonomen Erkennungs- und Effektorleistungen, welche Makrophagen, aber auch andere nichtprofessionelle Phagozyten dazu befähigen, vor allem intrazelluläre mikrobielle Erreger zu eliminieren. Den zell-autonomen Abwehrleistungen kommt nicht nur für die Restriktion human-pathogener Infektionserreger eine große Bedeutung zu; auch Pflanzen müssen sich gegen mikrobielle Krankheitserreger zur Wehr setzen. Im Gegensatz zu höheren Vertebraten, die ein zirkulierendes Immunsystem mit Antikörpern und Immunzellen besitzen, sind Pflanzen im Wesentlichen auf zell-autonome Abwehrleistungen angewiesen. Erstaunlicherweise hat die Evolution bei Pflanzen und höheren Vertebraten auf der Einzelzellebene scheinbar ähnliche molekulare Module zur eindeutigen Erkennung von mikrobiellen 'danger'-Signalen entwickelt. Die ausgeprägte Komplexität des Forschungsfeldes stellt eine große Herausforderung für ein integratives Verständnis der molekularen Wechselwirkungen von Komponenten tierischer und pflanzlicher Wirtszellen einerseits und Strukturen intrazellulärer pathogener Erreger andererseits dar. Die Bündelung der in Köln und Bonn angesiedelten Forschergruppen eröffnet eine besondere Chance, in einem sich gegenseitig befruchtenden, interdisziplinären Forschungsverbund neue Erkenntnisse hinsichtlich der Funktionsweise der zell-autonomen Abwehr und deren Auswirkungen auf die Immunabwehr von Infektionserregern zu gewinnen. Die interdisziplinäre Kooperation soll langfristig dazu beitragen, die erzielten Erkenntnisgewinne zum Verständnis der zell-autonomen Immunität in die Entwicklung von neuen Strategien zur therapeutischen Intervention bei Infektionskrankheiten umzusetzen.

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Institut für Medizinische Mikrobiologie, Immunologie und Hygiene Details von Institut für Medizinische Mikrobiologie, Immunologie und Hygiene

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