Programmbereich Infektionen

Koinfektion

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Die Tuberkulose (Tb) stellt weltweit nach wie vor die häufigste bakterielle Infektionskrankheit dar und ist unter diesen heute noch die mit den meisten Todesopfern. Nach wie vor sind die der Tb zu Grunde liegenden Pathomechanismen nur unvollständig bekannt. Bei intaktem Immunsystem erkranken nur ca. 5-10% der Infizierten an einer behandlungsbedürftigen, aktiven Tb. Die große Mehrzahl der Infizierten kann die Infektion erfolgreich eindämmen, ohne jedoch alle Bakterien vollständig zu eliminieren. Diese können über Jahre oder Jahrzehnte im Körper verharren, ohne dass es zur Entwicklung von Krankheitszeichen kommt. Man spricht hierbei von einer latenten Tb. Laut Schätzungen der WHO ist ein Drittel der Weltbevölkerung Träger des Erregers Mycobacterium tuberculosis. Dieses unglaublich große Reservoir an latenten Tb-Patienten bildet die Grundlage für viele neue aktive Tb-Fälle, da es im Laufe des Lebens zur Reaktivierung solcher ruhenden Erregerherde mit noch lebenden Mykobakterien kommen kann. Meist passiert dies, wenn sich der Immunstatus des Wirts verändert, zum Beispiel durch immunsuppressive Therapien, Mangel-/Unterernährung, oder sekundäre Erkrankungen. Die Forschungsgruppe Koinfektion interessiert sich für Risikofaktoren, die den Ausbruch einer Tb-Erkrankung begünstigen oder den Verlauf der Erkrankung verschlimmern. Dabei liegt unser Forschungsschwerpunkt auf Koinfektionen als Risikofaktor. Koinfektionen stellen besonders in Gebieten mit hoher Inzidenz verschiedener Infektionskrankheiten wie Afrika, Asien und Lateinamerika  eher die Regel als die Ausnahme dar. Das kann Auswirkungen auf den jeweiligen Krankheitsverlauf, die Reaktionen des Körpers und schlussendlich auf Diagnose, Vakzinierung und den Behandlungserfolg haben. Wir nutzen experimentelle Mausmodelle, um Krankheitsverlauf und Vakzinierungen im Kontext von Koinfektionen zu studieren. Dabei versuchen wir insbesondere zu verstehen, wie sich parasitäre oder virale Infektionen auf den Verlauf und die Immunkontrolle der Tb auswirken.

Als weiterer potentieller Risikofaktor hinsichtlich der Entwicklung einer Tb gilt das männliche Geschlecht. Die Epidemiologie der Tb ist durch eine signifikant höhere Prävalenz für Männer im Vergleich zu Frauen gekennzeichnet (Verhältnis ca. 2:1, in einigen Regionen höher; vor allem in HIV-negativen Populationen). Dabei ist nach wie vor nicht klar, inwiefern die Beobachtung ein Artefakt aufgrund von Unterschieden in Lebensweise oder Diagnose zwischen Männern und Frauen darstellt oder ob das männliche Geschlecht als solches ein Risikofaktor ist. Dies lässt sich besonders gut in experimentellen Modellen differenzieren und zu Grunde liegende biologische Faktoren identifizieren.

Unsere Forschungsschwerpunkte sind:

• Die Modulation der Immunkontrolle der Tb im Kontext einer Malaria-Koinfektion: Hierbei kombinieren wir unser Infektionsmodell für Tb mit verschiedenen Infektionsmodellen für Malaria (Plasmodium berghei, Plasmodium yoelii), um die wechselseitige Beeinflussung der beiden Krankheiten im koinfizierten Wirt immunologisch und infektionsbiologisch zu untersuchen.
• Die Wirksamkeit und Sicherheit lebend-attenuierter Malariaimpfstoffe in Anwesenheit von M. tuberculosis oder BCG: Erste Daten deuten darauf hin, dass lebend-attenuierte Malariaimpfstoffe in Anwesenheit von Mykobakterien in ihrer Wirksamkeit beeinträchtigt werden. In einem DFG-geförderten Projekt wollen wir die zu Grunde liegenden immunologischen Faktoren identifizieren.
• Der Einfluss einer Influenza-Koinfektion auf die Tb: Epidemiologische Daten zeigen, dass Patienten mit zu Grunde liegenden respiratorischen Erkrankungen einen besonders schweren Verlauf und eine erhöhte Sterblichkeit nach Influenza-Infektion aufweisen. Dabei kann die Influenza vor allem für Tb-Patienten ein Risiko darstellen. Wir untersuchen, wie sich eine Influenza-Koinfektion auf die Immunantwort gegen M. tuberculosis und die Pathologie in der Lunge auswirkt.
• Der Einfluss des Geschlechts auf den Verlauf der Tb: Hier nutzen wir unser in vivo Infektionsmodell und kombinieren dies mit in vitro Untersuchungen einzelner Zellpopulationen (Schwerpunkt Makrophagen), um die zu Grunde liegenden biologischen Faktoren besser zu verstehen, die zu einem unterschiedlichen Krankheitsverlauf in Männchen und Weibchen beitragen.
• Die Modulation der Funktion von myeloiden Suppressorzellen, Makrophagen und dendritischen Zellen im Kontext von (Ko-) Infektionen.