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Aktuelles zur Experimentellen Pneumologie Bochum

September 2014

Am 6. Oktober starten wir mit dem kommenden Wintersemester. Unser Lehrplan ist wie immer auf unserer Homepage einzusehen, findet sich aber auch auf dem schwarzen Brett der Medizinischen Fakultät

WAS GIBT ES NEUES?

Großer Glückwunsch an Dr. Marcus Peters!

Er erhält am 2. Oktober des Jahres den Förderpreis der Gesellschaft Pädiatrische Allergologie und Umweltmedizin . Geehrt und gefördert werden seine Arbeiten im Zusammenhang mit der Identifikation und Analyse von Allergie-protektiven Substanzen aus dem Stallstaub traditionelle Alpenbauernhöfe.

Bekanntermaßen sind Kinder, die früh im Leben der Stallumgebung exponiert sind, deutlich vor der Entwicklung allergischer Erkrankungen geschützt. Dr. Peters hat mit seinen wissenschaftlichen Arbeiten einen großen Anteil an der Entdeckung der Substanzen und der Mechanismen, wie diese das Immunsystem der Kinder im Sinne der Allergie-protektion modellieren. Näheres findet sich an anderer Stelle auf unserer Homepage und in der Literatur.


Abteilungsleiter Prof. Bufe ist von den Studenten erneut zum „Dozenten des Semesters“ (WS 2013/14) gewählt worden. Den Preis gibt es bei der Begrüßung der StudentenInnen für den klinischen Abschnitt am 6. Oktober.


Juli 2014

Am 27. Juni 2014 hat unser Promovend und PhD-Student Patrick Guidato mit Bravour seine Doktorprüfung an der Biochemischen Fakultät bestanden. Ab sofort muss es heissen: Dr. rer. nat. Patrick Guidato.
Seine Dissertation hat sich mit der „Untersuchung der immunmodulatorischen Effekte von Arabinogalaktanen (AG) aus Callus Gewebekulturen in vivo und in vitro“ beschäftigt. In Voruntersuchungen konnten wir zeigen, dass AG, isoliert aus Stallstaub von traditionellen Alpenbauernhöfen und aus Gräsern Allergie-protektive Wirkung hat. AG findet sich immerhin zu 13% in Stallstaubextrakten (CDE) und wir konnten belegen (Peters M, 2010), dass AG die Allergieprotektion durch seine Immunmodulatorischen Effekte auf Dendritische Zellen (DCs) bewirkt. Allerdings muss man davon ausgehen, dass AG aus CDE und aus Gräsern immer mit Lipopolysacchariden (LPS) kontaminiert ist und damit nicht sicher gezeigt werden kann, ob der schützende Effekt allein vom AG ausgeht. Herr Dr. Guidato hat nun reines AG aus Callus-Kulturen der Gräser isoliert, strukturelle Analysen durchgeführt, Rezeptoren des AG auf DCs identifiziert und gezeigt, wie reines AG trotzdem in vivo (Tiermodell) vor Allergie schützt und menschliche DCs so modelliert, dass eine allergische Immunantwort und Inflammation gedämpft wird. Durch proteomische Screeninganalysen ließen sich potentielle Signalwege der Wirkung von AG in humanen DCs identifizieren.
Die Arbeit wurde mit sehr gut benotet und steht kurz vor der Publikation.
Herzlichen Glückwunsch – die MitarbeiterInnen der Experimentellen Pneumologie


Juni 2014

In einem von FoRUM intramural geförderten Projekt befassen wir uns aktuell mit der Rolle der FIBROSIERUNG beim chronischen Asthma bronchiale und untersuchen auch im Rahmen einer medizinischen Doktorarbeit und zusammen mit unseren Pharmakologen (Frau Prof. Koesling) die Rolle der Wnt/Calcium- und der NO/cGMP Signalkaskade bei der Entstehung von Myofibroblasten im Bronchialgewebe. Wnt wird im Rahmen von Reparaturmechanismen und chronischer Entzündung von Epithelzellen und Makrophagen freigesetzt und induziert - zusammen mit TGF-ß – die Konversion bronchialer Fibroblasten in Myofibroblasten als Prozess des Remodellings.
Ganz besonders spannend ist der Einfluß des second messongers cGMP auf die Wnt-Signalgebung, dessen Produktion durch NO und die Aktivierung der stimulierbaren Guanylatcyklase (sGC) induziert wird. Für diesen Signalweg sind Inhibitoren und Aktivatoren bekannt, die möglicherweise in diesem Kontext zur Reduktion des Remodellings führen können.

Lunge Maus He Faerbung

Lungengewebsschnitt der Maus - HE-Färbung; 2014, Peters, M.
B: Becherzellmetaplasie; F: Fibrotisches Gewebe; L: Leukozyteninfiltrat

 

 

Dezember 2013:

„Gesegnete Weihnacht und ein gelingendes, erfolgreiches NEUES JAHR“

wünscht die Experimentelle Pneumologie der Ruhr-Universität Bochum.

Foto Bauernhof

Wir blicken zurück auf ein gutes Jahr in der Experimentellen Pneumologie. Klar, nicht alle Fragen konnten schon beantwortet werden. Das hat auch keiner erwartet.

Das Bild zeigt klar unseren Fokus: Stallstaub von traditionellen Bauernhöfen aus den Alpen, unsere Schatztruhe für Immunmodulatoren, die vor Allergie schützen und dabei helfen, die Mechanismen der Toleranzentwicklung gegenüber Allergien im frühen Kindesalter zu verstehen.

Seit einiger Zeit beschäftigen wir uns außerdem mit den späteren Mechanismen der „Chronifizierung“ des Asthma bronchiale. Hier interessieren uns die inter- und intrazellulären Signale bei der Entstehung von Fibrose und Remodelling in der Lunge. Diese Arbeiten werden unterstützt durch eine intramurale Anschubfinanzierung der FoRUM-Kommission.

Wir laden jetzt schon ein zu unserem
3. Workshop der Experimentellen Pneumologie am 3. April 2014
von 9:00 bis 16:00 Uhr
in den Räumen des IPA, Bergmannsheil-Universitätsklinik in Bochum

zum Thema: „Signaltransduktion beim Remodelling im Lungengewebe“,

zu dem wir unter anderem Oliver Eikelberg, den Direktor des Instituts für Lungenbiologie am Helmholtz Zentrum in München eingeladen haben.



A novel synthetic lipopeptide is allergy-protective by the induction of LPS-tolerance

Stiehm M, Peters K, Wiesmüller K-H, Bufe A, Peters M
Clin Exp Allergy. 2013 Jul;43(7):785-97

Neueste Untersuchungen aus unserer Gruppe machen deutlich, dass die Toleranz von Immunzellen, insbesondere von Dendritischen Zellen (DCs), gegenüber bakteriellen Substanzen, ein wesentlicher Mechanismus für die bei Kindern beobachtete Allergieprotektion im Umfeld von traditionellen Bauernhöfen darstellt. In einem jüngst publizierten wissenschaftlichen Artikel können wir in Tierversuchen belegen, dass DCs nach Stimulation durch ein synthetisches Lipopeptid eine sogenannte Lipopolysaccharid (LPS) Kreuztoleranz entwickeln. Das Lipopeptid leitet sich aus einem Lipoprotein von Bazillus cereus (LPGerD) ab, ein Bakterium, das in der Stallumgebung von traditionellen Bauernhöfen vorkommt. Belegen können wir das durch Experimente, in denen die Zellen zunächst mit LPGerD stimuliert werden. Anschließend reagieren die DCs nicht mehr auf Stimulation mit LPS und Allergen, indem sie kein TNF-alpha mehr freisetzen können. Diese DCs sind nicht mehr in der Lage eine allergische Immunantwort und Krankheit in Mäusen zu induzieren. Es zeigt sich, dass die DCs den Toleranz assoziierten Negativregulator IRAK-M hochregulieren und deshalb nicht mehr auf eine TLR4 vermittelte Stimulation durch LPS reagieren. Das dieser Effekt tatsächlich spezifisch für LPGerD ist, lässt sich in den Rezeptor-Knockout Zellen für LPGerD (TLR2-Knockout) belegen.

2013-06-27 Lps Kreuztoleranz

Durch diese Ergebnisse wird eine Hypothese unterstützt, die wir bereits 2002 im Zusammenhang mit epidemiologischen Erhebungen aus Österreich, Süddeutschland und der Schweiz (ALEX-Studie) aufgestellt haben: Kinder, die in den ersten Lebensjahren mit hohen Konzentrationen von LPS exponiert werden, entwickeln im Verlaufe der ersten Lebensjahre eine LPS-Toleranz(1). Diese LPS-Toleranz ist mit einem verminderten Risiko für die Entwicklung von Allergien assoziiert. Der Mechanismus der Kreuztoleranz zu anderen Substanzen bedeutet demnach, dass nicht nur die Exposition gegenüber LPS sondern auch gegenüber anderen bakteriellen Substanzen für den Schutz vor Allergien relevant sein kann.

(1)     Braun-Fahrlander, C; Riedler, J; Herz, U; Eder, W; Waser, M; Grize, L; Maisch, S; Carr, D; Gerlach, F; Bufe, A; Lauener, RP; Schierl, R; Renz, H; Nowak, D; von Mutius, E. Environmental exposure to endotoxin and its relation to asthma in school-age children. (2002) NEW ENGLAND JOURNAL OF MEDICINE 347(12):869-877

 

 

 

Das Wintersemester 2012/13 neigt sich dem Ende zu. Es beginnt die Vorlesungsfreie Zeit.


Marcus Peters präsentierte Daten aus murinen Modellen, denen zufolge die Inhalation von Extrakt aus Stallstaub traditioneller Bauernhöfe (Cowshed dust; CDE) nicht mit der Induktion von T-regulatorischen Zellen einhergeht. Vielmehr kommt es zu einer Toleranz der DCs gegenüber den Antigenen und Gefahrensignalen, partiell durch eine autologe Stimulation der Zellen mit IL-10, andererseits durch die Induktion einer LPS-Toleranz/Kreuztoleranz durch die im CDE enthaltenen mikrobiellen Substanzen (z.B. Lipopeptide) und pflanzliche Zuckerstrukturen (Arabinogalaktan).

Jean-Pierre Allam aus Bonn zeigte, dass die humanen oralen Langerhanszellen (oLH) konstitutiv tolerogene Eigenschaften haben und so vermutlich dafür sorgen, dass die Schleimhaut der Mundhöhle deutlich weniger lokale Entzündungsreaktion entwickelt . Mit gezielten Stimulationen von oDCs in humanen Schleimhautbiopsien mit reinen Allergenen aus Gräserpollen zeigte er, dass die DCs die Allergene aufnehmen und einen Phenotyp entwickeln, der die Induktion T-regulatorischer Zellen möglich macht.

Oliver Pabst aus Hannover erläuterte ausführlich und durch elegante immunologische Analysen im murinen Modell die Mechanismen der oralen Toleranz gegenüber Nahrungsmitteln. Modellmolekül ist das Ovalbumin, das durch regelmäßige und primäre intestinale Applikation in der Maus zu einer systemischen Toleranz gegenüber dem Antigen führt. Voraussetzung für die Toleranz ist die Anwesenheit von DCs, die CD103 positiv aber CX3CR1 negativ sind und das Antigen in die mesenterialen Lymphknoten transportieren. Dort aktivieren sie auch vermittels spezifischer bisher unbekannter Stromafaktoren T-regulatorische Zellen. Die T-regs wandern wieder zurück in die Lamina propria der Darmschleimhaut, werden dort durch die Freisetzung von IL-10 aus CX3CR1 positiven Makrophagen zusätzlich re-stimuliert und sorgen so für die Suppression einer spezifischen Immunantwort gegen das Antigen.

Zum Abschluss präsentierte Stephanie Brand, dass das aus den traditionellen Ställen isolierte Gram positive Bakterium Lactococcus lactis G121 im Tiermodel durch regelmäßige intranasale Applikation Allergieschutz auslöst. L lactis G121 wird von DCs aufgenommen und in angesäuerten Vakuolenprozessiert. Dadurch wird die Freisetzung von IL-10, IL-12 und TNF-alpha ausgelöst die mit dem Zustandekommen des Allergieschutzes assoziiert ist. Wird die Aufnahme in die DCs und die Ansäuerung der Vakuolen inhibiert, sind die DCs nicht tolerogen und führen nicht zum Allergieschutz. Es wird vermutet, dass L. lactis G121 die DCs über einen intrazellulären Rezeptor aktiviert, um sie tolerogen zu machen.



Winter und Neujahrsgrüße 2012-2013

wir von der Experimentellen Pneumologie möchten Ihnen Allen ein gesegnetes Weihnachtsfest und ein erfolgreiches Jahr 2013 wünschen.

Sommergrüße 2012

Das SS ist vorbei, die Experimentelle Pneumologie wünscht allen Freunden, Kooperatoren, Studierenden und Interessierten eine gute Sommerpause mit vielen spannenden Forschungsergebnissen.

Weihnachtswünsche 2011 - Neujahrsgrüße 2012

Die Experimentelle Pneumologie wünscht allen Freunden, Kooperatoren, Studierenden und Interessierten ein gesegnetes Weihnachtsfest und ein glückliches, erfolgreiches Jahr 2012.

Schneemann

Frühjahrsgrüße 2011

März 2011:
Das Wintersemester ist beendet, die Klausuren sind geschrieben. Wir gehen mit großen Schritten auf das SS 2011 zu. Die EXPNEU trägt konstant und mit unverändertem Engagement zur immunologischen Lehre bei Medizin-, Biologie- und Biochemiestudenten bei. Siehe aktualisierte Vorlesungspläne.

Stefanie Neuhaus, Masterstudentin bis zum Winter 2010, hat jetzt erfolgreich abgeschlossen und heißt ab sofort „Master Neuhaus“. Die Daten Ihrer Arbeiten zur Ionen Mobiltätssprektrokopie (IMS), die in Zusammenarbeit mit Dr. Vautz vom ISAS in Dortmund entstanden sind, konnten soeben zur Publikation eingereicht werden. Sie wird demnächst eine Doktorandenstelle im DKFZ in Heidelberg antreten. Alles Gute.

Doktorand Matthias Stiehm, Masterstudent Patrick Guidato und Medizinstudent Kolja Alexander liegen in den letzten Zügen mit Ihren jeweiligen Arbeiten.

Karin Peters hat ihre neuen Daten zur Effekten und Mechanismen eines TLR2-Liganden als Allergieprotektive Substanz im Asthma Model der Maus auf der Jahrestagung der Sektion Zellbiologie der DGP in Berlin und in Mainz auf dem Allergie-Workshop vorgestellt. Erste Ergebnisse weisen darauf hin, dass der Allergie-Schutzeffekt, den wir durch den Stallstaubextrakt auslösen können, im Tiermodel über TLR2 vermittelt werden kann.

Marion Kauth, seit einem halben Jahr Geschäftsführerin der Protectimmun GmbH, hat ihre neuen Räume in Gelsenkirchen bezogen. Die wissenschaftlichen Aktivitäten sind weiterhin in der EXPNEU verankert. Hierzu hat sich Stephanie Brand, ehemals Mitarbeiterin im Klinisch-Chemischen Institut Prof. Renz an der Universität Marburg, zur Protectimmun GmbH und uns zugesellt. Ihre wissenschaftlichen Arbeiten hat sie im Pränatalmodel der Maus zur Allergieprotektion und zur Epigenetik durchgeführt.

Der Chef der Abteilung ist vor kurzem erneut und für weitere drei Jahre zum Vorsitzenden der Deutschen Gesellschaft Pädiatrische Allergologie und Umweltmedizin, kurz GPA, gewählt worden.

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