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AG Diefenbach
Entwicklung und Funktion des angeborenen Immunsystems
Entwicklung des Immunsystems
Im Fokus unseres Interesses steht die Rolle des evolutionär alten, angeborenen Immunsystems bei chronisch-entzündlichen und rheumatologischen Erkrankungen. Hierbei interessiert uns vor allem der Einfluss des Mikrobioms auf die Entwicklung und den Verlauf dieser Erkrankungen. Epitheliale Grenzflächen mit der Umwelt sind einerseits Einfallstor für Pathogene und andererseits natürlicherweise dicht besiedelt von einer komplexen Ansammlung von Bakterien, Viren, Pilzen und Parasiten, des sog. Mikrobioms. Mehrzellige Organismen leben seit Millionen von Jahren in steter Ko-Evolution mit diesen ubiquitären Komponenten ihrer Umwelt. Es wird vermutet, dass die dauernde Interaktion mit dem Mikrobiom zur Selektion robuster, adaptiver Signalnetzwerke geführt hat, die den Organismus gegen diese kontinuierliche Herausforderung schützen. Neue Daten zeigen aber auch, dass Veränderungen im Ökosystem Mikrobiom chronische Entzündungsprozesse auslösen oder unterhalten können. Wir haben Beiträge zur Rolle des Mikrobioms bei der Entstehung von Entzündungsprozessen geleistet. So konnten wir zeigen, dass die Schwelle für die Aktivierung des angeborenen Immunsystems in der Abwesenheit des Mikrobioms (in sog. keimfreien Tieren) stark erhöht ist. Signale des Mikrobioms verändern den metabolischen Grundzustand des angeborenen Immunsystens und tragen zur epigenetischen Remodellierung des Reguloms von Immunzellen bei, die einerseits die Fitness des Immunsystems gegenüber Pathogenen ermöglichen, aber andererseits auch chronisch-entzündliche Prozesse unterhalten können.
Entzündungsprozesse finden oft an Grenzflächen mit der Umwelt statt (Darm, Haut, Lunge). Diese sind von Gewebe-residenten Immunzellen bevölkert, die eine wichtige Rolle bei der Immunabwehr an Grenzflächen spielen, aber eben auch bei fehlgeleiteter Aktivierung Entzündungsprozesse unterhalten. Vor allem die vor einigen Jahren entdeckten Innate Lymphoid Cells (ILC), eine Familie von Lymphozyten des angeborenen Immunsystems, sind ein wichtiger Schwerpunkt unserer Forschung. In den letzten Jahren hat unsere Forschung neue Paradigmen für eine Rolle des Immunsystems bei Regenerationsvorgängen des Epithels und bei der Organhomöostase zu Tage gefördert. Vor allem Immunzellen, die in Geweben resident sind, produzieren nicht nur die üblichen Zytokine, die eine Immunabwehr koordinieren, sondern auch Wachstumsfaktoren, die Gewebereparatur und -umbau und Regeneration von geschädigten Organen regulieren. Solch neue Paradigmen für unkonventionelle Rollen des Immunsystems bei der Organhomöostase exponieren neue therapeutische Wege für bisher schwer behandelbare Erkrankungen (wie chronisch-entzündliche Darmerkrankungen, Allergien, etc.), die allesamt durch gestörte Adaptation an Komponenten der Umwelt gekennzeichnet sind.
Stichworte
Mikrobiom
Angeborenes Immunsystem
Chronische Entzündung
Gewebehomöostase
Innate Lymphoid Cells, ILC
Link zur Webseite an der Charité: http://charite-mikrobiologie.de/diefenbach-lab/
Gruppenleiter
Prof. Dr. med. Andreas Diefenbach
Ph.D. Student:innen
Anna Fagundes
Stylianos Gnafakis
Luke Houghton
Michael Kofoed-Branzk
Anita Kowalczyk
Lorenz Mertens
Diego Perez
Bruno Rocha
Omer Shomrat
Caroline Tizian
Nilsu Turay
Laborleitung
Thordis Hohnstein
Original Articles
Witkowski, M., C.Tizian, M.Ferreira-Gomes, D.Niemeyer, T.C.Jones, F.Heinrich, S.Frischbutter, S.Angermair, T.Hohnstein, I.Mattiola, P.Nawrath, S.Mc Ewen, S.Zocche, E.Viviano, G.A.Heinz, M.Maurer, U.Kölsch, R.L.Chua, T.Aschman, C.Meisel, J.Radke, B.Sawitzki, J.Roehmel, K.Allers, V.Moos, T.Schneider, L.Hanitsch, M.A.Mall, C.Conrad, H.Radbruch, C.U.Duerr, J.A.Trapani, E.Marcenaro, T.Kallinich, V.M.Corman, F.Kurth, L.E.Sander, Christian Drosten, S.Treskatsch, P.Durek, A.Kruglov, A.Radbruch, M.F.Mashreghi, and A.Diefenbach. 2021. Untimely TGFb responses in severe COVID-19 limit antiviral function of NK cells. Nature. 600:295-301
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Review Articles
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