HZI Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung

HZI Abteilung für Infektionsepidemiologie

Gemeinsame Berufung mit dem Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung

Leiter: Professor Dr. Gérard Krause

Forschungsprofil

Die Abteilung Epidemiologie des Helmholtz-Zentrums für Infektionsforschung (HZI) widmet sich der Erforschung der folgenden drei Herausforderungen im Bereich der Infektionskrankheiten: 1) der Übertragbarkeit zwischen Menschen und der daraus resultierenden Dynamik in der Epidemiologie von Infektionskrankheiten; 2) unbemerkten Infektionen oder Besiedlungen durch Bakterien und Viren, die trotzdem Einfluss auf die Gesundheit haben bzw. eine Ausbreitungsquelle darstellen können; 3) den Zusammenhängen von Infektionen/Besiedlungen und nicht-übertragbaren Krankheiten wie metabolischen, kardiovaskulären, neurodegenerativen oder onkologischen Erkrankungen; 4) epidemiologischen Aspekten von Antibiotikaresistenz und Hygiene. Methodische Schwerpunkte sind kurz- und langfristige prospektive Kohortenstudien, Querschnittsstudien in der Allgemeinbevölkerung sowie systematische Reviews und Metaanalysen. In der Abteilung Epidemiologie ist die Arbeitsgruppe Epidemiologische und Statistische Methoden (ESME) (Leiter: Mikolajczyk, Rafael (Prof. Dr. med.)) angesiedelt, die die Schwerpunkte pädiatrische und klinische Epidemiologie in der Infektionsforschung, Sekundärdatenanalysen und mathematische Modellierung hat.

 

HZI Abteilung für Experimentelle Immunologie

Gemeinsame Berufung mit dem Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung

Leiter: Professor Dr. Jochen Hühn

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Forschungsprofil

Das Immunsystem hat verschiedene Strategien entwickelt, um den Organismus vor Infektionen zu schützen und eindringende Pathogene effizient zu eliminieren. Neben dem schnell verfügbaren, aber unspezifischen Angeborenen Immunsystem gibt es das Adaptive Immunsystem, welches sich nicht nur durch eine sehr hohe Spezifität, sondern auch durch ein immunologisches Gedächtnis auszeichnet. Zentrale Akteure dieses Adaptiven Immunsystems sind die sogenannten CD4+ Helfer-T-Zellen, welche im Fokus der Abteilung Experimentelle Immunologie stehen. Die CD4+ HelferT-Zellen besitzen eine hohe Plastizität und können nach Antigenkontakt in verschiedene Effektor-T-Zell-Subpopulationen differenzieren. Die Population an CD4+ Helfer-T-Zellen besteht jedoch nicht nur aus inflammatorischen Effektor-T-Zellen. Vor einigen Jahren wurde eine CD4+ T-Zell-Subpopulation beschrieben, die suppressorische Eigenschaften besitzt und Immunantworten effizient unterdrücken kann. Diese sogenannten regulatorischen T-Zellen, kurz Tregs genannt, spielen eine Schlüsselrolle für die Aufrechterhaltung immunologischer Toleranz. Ohne Tregs würde das Immunsystem körpereigene Strukturen attackieren und Autoimmunerkrankungen auslösen. Sind sie jedoch in zu großer Zahl vorhanden, können sie notwendige und erwünschte Immunantworten gegen Krankheitserreger oder Tumore unterdrücken. Ihre korrekte Zahl ist daher ein wichtiger Bestandteil in der Balance des Immunsystems. Eine Modulation ihrer Zahl oder eine gezielte Beeinflussung ihrer funktionellen Eigenschaften birgt daher großes therapeutisches Potential, nicht nur zur Unterdrückung unerwünschter Immunreaktionen (z. B. Autoimmunität, Graft-versus-Host-Disease oder Transplantatabstoßung), sondern auch, um eine effektivere Immunantwort gegen chronische Infektionen oder Tumore zu ermöglichen. Aus diesen Gründen untersuchen wir die Faktoren, die die Entstehung, Homöostase und Wirkmechanismen der Tregs beeinflussen.

Obwohl seit einiger Zeit bekannt ist, dass epigenetische Mechanismen zur Fixierung von Immunzellphänotypen beitragen, sind die molekularen Details dieser Prozesse weitgehend unbekannt. Durch ein besseres Verständnis der Ereignisse, die zu einem epigenetischen Imprinting von Genexpressionsmustern führen, wird es in Zukunft möglich sein, maßgeschneiderte Immunzellpopulationen mit epigenetisch fixierten Eigenschaften für therapeutische Anwendungen herzustellen. Darüber hinaus gibt es bisher nur unzureichende Kenntnisse von dem Einfluss von Infektionen sowie anderen Umweltfaktoren wie z. B. Ernährung, Mikrobiota oder chronische Entzündungen auf die Epigenome von Immunzellen. Diese epigenetischen Veränderungen können, insbesondere wenn sie im jungen Alter erworben werden, langanhaltende Konsequenzen für die Funktionalität des Immunsystems nach sich ziehen. Ein wesentlicher Forschungsschwerpunkt der Abteilung Experimentelle Immunologie ist die Untersuchung des Einflusses von Infektionen und anderen Faktoren auf die Epigenome von Immunzellen. Darüber hinaus stehen insbesondere die epigenetischen Veränderungen im Fokus, die mit der Differenzierung der CD4+ Helfer-T-Zellen in Effektor-T-Zell-Subpopulationen und Tregs einhergehen und die eine Rolle für die Stabilisierung der besonderen Funktionen dieser T-Zellen spielen