AG Scheu

Entscheidend für den Ausgang einer Infektionserkrankung sind die räumlich-zeitlichen Interaktionen von Zytokin-produzierenden Zellen einerseits mit dem Pathogen, andererseits mit den Zielzellen der Zytokine – der löslichen Botenstoffe des Immunsystems - im Wirtsorganismus. Die AG Scheu beforscht diese Zytokin-Produzenten des Immunsystems und ihre Funktion in der Immunabwehr gegen virale, bakterielle und eukaryontische Krankheitserreger und in der Entstehung von Autoimmunerkrankungen. Ein Fokus unserer Arbeiten liegt auf den Dendritischen Zellen (DCs), den professionellen Antigen-präsentierenden Zellen, und auf der Zytokin-Familie der Typ I Interferone. Typ I Interferone nehmen an der Schnittstelle zwischen angeborener und adaptiver Immunantwort eine Schlüsselrolle ein bei der Bekämpfung von viralen Infektionen aber auch in der Pathogenese neuroinflammatorischer Erkrankungen wie der Multiplen Sklerose. Mittels sensitiver Fluoreszenz-Reporter-Modelle visualisieren wir die Typ I Interferon-Produzenten in komplexen in vivo Infektionsmodellen auf zellulärer Ebene und haben damit einen unmittelbaren Zugang zur Charakterisierung der zell- und molekularbiologischen Regulationsmechanismen ihrer Differenzierung und ihrer Effektorfunktionen. Hierbei verwenden wir bioinformatische Methoden in genomweiten Multi-Omics Analysen und konnten kürzlich neue molekulare Regulatoren der Typ I Interferon-Produktion spezifisch in plasmazytoiden Dendritischen Zellen identifizieren. Gerade dieser DC Typ besitzt die Fähigkeit, als Antwort auf einen viralen Stimulus hohe Mengen an Typ I Interferon zu produzieren und somit entscheidend zur frühzeitigen Bekämpfung von Virus-Infektionen beitragen kann. Weiterhin beforschen wir die Rolle dieser plasmazytoiden Dendritischen Zellen zurzeit in der Entwicklung der Sepsis-induzierten Immundysregulation, die zur einer erhöhten Suszeptibilität gegenüber Sekundärinfektionen nach überstandener, akuter Sepsis führt.

Mit dem Ziel, neue immunmodulatorische Substanzen mit gleichzeitigen direkten anti-Tumor und/oder anti-pathogenen Eigenschaften zu identifizieren, führen wir einen Screen einer Naturstoff-Library und von Naturstoffen abgeleiteten neuen Histon-Deacetylase Inhibitoren durch. Mehrere vielversprechende Kandidaten, die eine spezifische Kapazität zur Aktivierung Dendritischer Zellen aufweisen, wurden bereits definiert. Die gegenwärtigen Arbeiten konzentrieren sich auf die Target Findung und die Definition der zugrundeliegenden molekularen Mechanismen.

Eine weitere Forschungsthematik betrifft die Biologie der Tetraspanine, die als Transmembranproteine zahlreiche Prozesse u.a. in der ZNS-Entwicklung und der Immunabwehr steuern. Tetraspanin 2 (Tspan2) wurde ursprünglich in Oligodendrozyten-Vorläuferzellen beschrieben, blieb bis dato jedoch nur unzureichend charakterisiert. Wir arbeiten an der Aufklärung der Rolle von Tspan2 in der Immunabwehr von Viren, Bakterien und Pilzen und in der ZNS Autoimmunität mit direkter Relevanz für den potentiellen Einsatz von Tspan2 und anderen Tetraspaninen als therapeutische Zielstrukturen bei anti-infektiösen Immunantworten.

Die von uns neu definierten, molekularen Regulationsmechanismen und Eigenschaften von Effektorzellen des Immunsystems bieten eine wichtige Grundlage für die Neu- und Weiterentwicklung innovativer Impf- und Therapiestrategien für Infektions-, aber auch Autoimmun- und Tumorerkrankungen.