Abgeschlossene Projekte

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Die Bedeutung viraler Infektionen bei der Exazerbation der chronisch obstruktiven pulmonalen Bronchitis (COPD) im Erwachsenenalter

Als human-pathogene Atemwegsgsviren sind besonders das Respiratory Syncytial Virus (RSV), Rhinovirus, Adenovirus, Influenza Virus und Parainfluenza Virus an der Entstehung akuter Infektionen beteiligt. Zu ernsthaften Komplikationen dieser Virusinfekte kommt es häufig bei bestimmten Risikogruppen, zu denen u.a. Frühgeborene und Kleinkinder, ältere Menschen und Personen mit chronischen Atemwegserkrankungen zählen. Bei der chronisch obstruktiven pulmonalen Erkrankung (COPD) konnte für einige Viren eine Beteiligung an der Exazerbation des Krankheitsgeschehens nachgewiesen werden (Seemungal et al.). Auch in stabilen Phasen der COPD ist ein Auffinden von Virusgenom denkbar, da im Falle experimenteller Infektionen mit RSV und Adenovirus das Vorliegen einer persistenten Infektion gezeigt werden konnte (Flomenberg et al., Bramley et al.).

Ziel unserer Untersuchungen ist es, im Rahmen einer prospektiven Studie das Vorliegen der wichtigsten atemwegspathogenen Viren quantitativ zu dokumentieren und Aufklärung über die Art und Weise der Virusinfektion und damit deren Beteiligung am Krankheitsgeschehen zu erhalten. Mehr ....

Einfluss von viralen Atemwegsinfektionen auf die Exazerbation der COPD

Die COPD ist eine sehr häufige Erkrankung der unteren Atemwege, bei der Rauchen wohl eine der wesentlichen Ursachen für die Entstehung ist. Bei der COPD handelt es sich um die 5. häufigste Todesursache in den westlichen Ländern. Virus-Erkrankungen der unteren Atemwege scheinen eine entscheidende Rolle bei der Exazerbation der COPD zu spielen.

In Zusammenarbeit mit der Arbeitsgruppe von Prof. Überla wird in einem murinen Modell für die COPD der Einfluss von Virus-Infektionen auf die Exazerbation der Erkrankung untersucht.

Im COPD-Mausmodell wird durch die kontinuierliche Applikation von Lipopolysacchariden über die Atemwege typische Veränderungen im Lungengewebe herbeigeführt, wie sie auch bei an COPD erkrankten Menschen beobachtet werden können. Durch simultane Applikation von Atemwegsviren wird nun untersucht, ob dies zur Exazerbation der COPD führt und welche zellulären und molekularen Mechanismen die Grundlage für die Exazerbation sind.

Funktionelle Bedeutung der Infektion von T-Lymphozyten durch Respiratorisches Syncytial Virus (RSV)

Respiratory syncytial virus (RSV) ist eines der häufigsten Atemwegsviren und als Auslöser einer schweren Bronchiolitis im Kindesalter bekannt. Seine Bedeutung für die Exazerbation der chronisch- obstruktive Lungenerkrankung (COPD) bei Erwachsenen wurde in einer klinischen Studie unter der Leitung von Prof. Schultze-Werninghaus in der Abteilung für Pneumologie, Allergologie und Schlafmedizin der BG Kliniken Bergmannsheil, Klinikum der Ruhr-Universität Bochum untersucht [Rohde G, Thorax 2003;58:37-42]. In diesem Zusammenhang wurde in diesem Projekt eine direkte Interaktion von RSV mit T-Zellen, die im Rahmen der Entzündungsreaktion der COPD deutlich vermehrt in der Bronchialschleimhaut zu finden sind, in verschiedenen Zellkulturmodellen in vitro untersucht.

Mittels durchflusszytometrischer Analysen und Fluoreszenz-Mikroskopie konnte gezeigt werden, dass RSV direkt an T-Zellen bindet. Stimulierung von aufgereinigten humanen T-Zellen aus peripherem Blut mit RSV führte zu einer signifikanten Zunahme an IL-10 mRNA Expression nach 24 Stunden. In Kokulturen von T-Zellen mit peripheren Monozyten oder Makrophagen aus bronchoalveolärer Lavage führte eine Stimulation mit RSV zu einer synergistisch vermehrten IL-10 Produktion. Daher könnte eine RSV-Infektion der unteren Atemwege bei COPD-Patienten zu einer verstärkten IL-10 Freisetzung führen und dadurch zur Exazerbation beitragen.

Weitere Einzelheiten finden sie in der Dissertation von Marion Kauth.

Teile dieser Arbeit wurden unter folgendem Titel veröffentlicht:

  • "Synergistically upregulated interleukin-10 production in cocultures of monocytes and T cells after stimulation with respiratory syncytial virus."
  • Kauth M, Grage-Griebenow E, Rohde G, Anhenn O, Wiethege A, Schultze-Werninghaus G, Bufe A Int Arch Allergy Immunol 2007;142:116-126

 

Identifikation und Charakterisierung von DC- Subtypen

In den letzten Jahre wurden in der Literatur eine Vielzahl von verschiedenen Subtypen von humanen Mo und DZ im peripheren Blut beschrieben. Trotz zahlreicher phänotypischer und funktioneller Studien ist bisher noch nicht geklärt, wie diese Heterogenität letztlich zustande kommt und worin ihre immunologische Bedeutung liegt. In früheren Studien haben wir ein Zellseparations- und stimulationsmodell etablieret, dass es erlaubt, an verschiedenen antigenpräsentierender Zellen (APZ), eine solche Fragestellung zu untersuchen. Dabei konnten über die differenzielle Expression von der Oberflächenmoleküle Fcg-R-I (CD64) und Fcg-R-III(CD16) und mittels Methoden der Gegenstromelutriation und durchflußzytometrischen Analyse und Zellsortierung zunächst vier unterschiedliche Phänotypen von APZ im Blut definiert und isoliert werden. Mehr ....

Rolle von Lysin in IgE-Epitopen

Wir beschäftigen uns mit der Analyse von IgE-bindenden Bereichen auf dem Modell- Allergen Phl p 5b, C-Terminus. Es soll untersucht werden, welche Strukturmerkmale des Allergens für die allergene Wirkung verantwortlich sind. Mehr ....

Rolle von IgE-Epitopen bei der Induktion von Allergie

In diesem Projekt sollte der Einfluss der Oberflächen-Lysine im Phl p 5b C-Terminus auf die Antikörper-Induktuion untersucht werden. Dazu wurde ein murines Allergie-Modell für die Immunisierung mit dem Phl p 5b-Wildtyp-Protein und der Mutante Mut c etabliert. Mehr ....

ALMA (Allergy-Marker-Study)

Viele klinische Studien mit spezifischer Immuntherapie (SIT) lassen die Anwendung verlässlicher und akzeptierter Kriterien zur Bestimmung der Effektivität der Behandlung vermissen. Es kann zur Zeit keine generelle Empfehlung für akzeptable Marker gegeben werden, welche die Schwere allergischer Erkrankungen insbesondere der Rhinokonjunktivitis valide und reliabel messen können.

Diese Beobachtungen führten zur Gründung einer internationalen Studiengruppe (ALMA-Study Group=Allergy Marker Study Group:

  • Experimentelle Pneumologie und Abteilung für Medizinische Informatik, Biostatistik und Epidemiologie der Ruhr-Universität Bochum: Design, Koordinierung und Analyse der Studiendaten
  • Fraunhofer Institut Hannover: Design, Durchführung der Studie insbesondere in der dort aufgestellten Pollenkammer
  • Sanquin Institut in Amsterdam: Messung serologischer Marker und Antikörper
  • Universität Amsterdam (AMC): Analyse zellulärer immunologischer Marker.

Das Ziel der ALMA-Studie ist die Evaluation von Markern für Schwere allergischer Symptome bei allergischer Rhinokonjunktivitis und die Identifikation derjenigen Marker oder Markerkombinationen mit denen es möglich ist die Effektivität der SIT in der frühen Phase der Behandlung, also früher als jetzt, anzeigen zu können.

Zum ersten Teil der Studie erscheint jetzt eine Publikation:
Hohlfeld JM, Holland-Letz T, Larbig M, Lavae-Mokhari M, Wierenga E, Kapsenberg M, van Ree R, Krug N, Bufe A. Diagnostic Value of Outcome Measures Following Allergen Exposure in an Environmental Challenge Chamber Compared to Natural Conditions. (2010) Clin Exp Allergy in press.

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Biologische Aktivität von Allergoiden

Bei der Herstellung von Allergenextrakten soll ein möglichst reines und definiertes Endprodukt erzeugt werden. Da die allergene Aktivität weder mit dem Gesamtprotein korreliert, noch z.B. ein proteolytischer Abbau von Allergenen notwendigerweise deren Aktivität negativ beeinflußt, müssen Methoden angewendet werden, die spezifisch, reproduzierbar und möglichst schnell und einfach die allergene Wirksamkeit testen. Mehr ....