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Nr. 77, 06.07.2013  voriger  Übersicht  weiter  REIHEN  SUCHE 

Kleine Erreger mit großer Wirkung

Salmonellen können, wenn sie sich in großen Mengen im Darm ansiedeln, schwere Durchfälle auslösen. Doch sie machen nicht nur krank. Ein Kieler Wis­senschaftler nutzt die berüchtig­ten Bakterien, um chronische Darmentzün­dungen zu untersuchen.


Ein Übel kommt selten allein: Neben der eigent­lichen Entzündung leiden Patientinnen und Patienten mit chronisch-entzündlichen Darmerkrankungen wie Morbus Crohn häufig auch an intestinalen Fibrosen. Dabei verdickt sich in manchen Bereichen die Darm­wand, weil dort verstärkt Bindegewebe gebildet wird, und es entstehen Engstellen. Wenn der Nahrungs­brei hier nicht mehr durchkommt, muss der betrof­fene Teil des Darms im schlimmsten Fall operativ entfernt werden.
»Die Entzündungen kann man bei Patientinnen und Patienten mit Morbus Crohn mittlerweilen relativ gut regulieren«, erklärt Professor Guntram Grassl vom Institut für Experimentelle Medizin (IEM) der Chris­tian-Albrechts-Universität zu Kiel, »aber bis jetzt gibt es keine medikamentöse Therapie für intestinale Fibrosen«.

Grassl und sein Team wollen möglichst viel über die Mechanismen herausfinden, die sich im Zellinneren bei chronischen Darmentzündungen abspielen, damit sie in die Signalwege mit geziel­ten Therapien eingreifen können. Dafür nutzen sie Modellorganismen. Für Studien über das Immunsystem eignen sich Mäuse als Modellsystem am besten, da bei ihnen ein komplexes Immunsystem ausgebildet ist und sie genetisch manipulierbar sind. Weil keine passenden Modellsysteme existierten, um intestinale Fibrosen zu untersuchen, entwickelte der Mikrobiologe selbst eines. Dazu nutzte er Salmonellen. »Mäuse, die mit dem Darmbakterium Salmonella Typhimurium infiziert wurden, bekommen Entzündungen im Darm, die denen bei Morbus Crohn sehr ähnlich sind«, auch wenn bei der chronischen Erkrankung keine Bakterieninfektion vorliegt.

Zusammen mit seiner Arbeitsgruppe »Entzündungsmodelle« unter­suchte Grassl in diesem Modell, welche Rolle das NOD2-Gen bei den Entzündungsmechanismen im Zellinneren im Darm spielt. NOD2 ist ein zentraler Bestandteil des angeborenen Immun­sys­tems. Das Protein sitzt auf der Oberfläche von Darmzellen und erkennt Fremdstoffe wie Salmonellen an bestimmten Mustern auf deren Zellwand. Daraufhin setzt es Reaktionen in Gang, bei denen das Immunsystem auf die Bakterien mit einer Entzündung reagiert. Da außerdem bekannt ist, dass bei Patientinnen und Patienten mit Morbus Crohn das NOD2-Gen auffällig häufig mutiert ist, scheint es bei chronischen Darmentzündungen eine wichtige Rolle zu spielen.

Die neuesten Ergebnisse seiner Studien stellte Grassl, der auch Mitglied im Exzellenzcluster »Entzündungsforschung« ist, kürzlich zum ersten Mal öffentlich vor. Beim 4. Jahreskongress des Exzellenzclusters präsentierte er vor internationalen Expertinnen und Experten auf dem Gebiet der Entzündungsforschung seine unerwarteten Daten über das Krankheitsgen NOD2. Der Wissenschaftler und sein Team vermuteten, dass Mäuse, denen das NOD2-Gen fehlt, weniger chronische Entzündungen und somit auch weniger intestinale Fibrosen entwickeln sollten. Diese Vermutung bestätigte sich nicht. »Unsere Ergebnisse zeigen, dass NOD2 keinen Einfluss auf die Entwicklung von Fibrosen bei Salmonella-induzierten chronischen Entzündungen im Darm hat«, erklärt Grassl.

»Im nächsten Schritt wollen wir herausfinden, welche weiteren Signalwege und Moleküle an diesen Vorgängen beteiligt sind.« Erste Hinweise gibt es auch schon. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler fanden heraus, dass sogenannte Toll-like Rezeptoren (TLR) zur verstärkten akuten Entzündung beitragen. Jetzt haben sie den Rezeptor TLR2 im Verdacht, dass er eine entscheidende Rolle spielen könnte. Dieser erkennt auch Zellwandbestandteile von Salmonellen und anderen Erregern und leitet entzündungsfördernde Signale in die Zelle weiter. Ob die Forscherinnen und Forscher ihren Verdacht bestätigen können, müssen ihre Untersuchungen allerdings erst noch zeigen.

Dr. Ann-Kathrin Wenke
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