Skip to main content

The interaction landscape between microbial colonization and functional genome of the host: a systems biology approach in fungal infections

Article Category

Article available in the folowing languages:

Die Immunreaktionen des Menschen verstehen

Die Forscher des EU-finanzierten Projekts SYSBIOFUN haben es sich zur Aufgabe gemacht, die Faktoren zu beschreiben, die unsere Immunreaktionen auf Pilz- und bakterielle Infektionen beeinflussen.

Gesundheit

Infektionen prägen das menschliche Immunsystem. Die genetische Variabilität trägt hierbei zu einem unterschiedlichen Anfälligkeitsniveau gegenüber Infektionen bei. Pilze wie Candida albicans sind beispielsweise omnipräsente Kolonisatoren der menschlichen Haut und Schleimhaut. Solche fungalen Pathogene dringen in den Wirt ein, wenn die Abwehrkräfte des Wirts geschwächt sind und die Kombination aus fungaler und bakterieller Kolonisierung moduliert die mukosalen und systemischen Immunreaktionen. Ungeachtet des häufigen Vorkommens ist wenig über die komplexe Interaktion zwischen fungaler und bakterieller Kolonisation oder über die Auswirkungen dieser Interaktion auf das Genom und Immunsystem des Wirts bekannt. Das EU-finanzierte Projekt SYSBIOFUN zielt auf eine Beschreibung der Wirts- und Umweltfaktoren ab, die sich auf Immunreaktionen im Allgemeinen und auf die antifungale Abwehr des Wirts im Besonderen auswirken. Hierzu machten sich Projektforscher einerseits an die Beschreibung der normalen menschlichen Immunreaktionen bei gesunden Freiwilligen und andererseits an die Identifizierung der Defekte, die bei Patienten zu Infektionen führen. Eine umfassende Studie Das SYSBIOFUN-Projekt ist eine von wenigen Studien – und die umfassendste Studie – die der Untersuchung der Systembiologie bei menschlichen Immunreaktionen gewidmet ist. „Niemals zuvor begegnete eine Studie dem Thema der antifungalen Immunreaktionen in so umfassender Weise“, sagt Projektkoordinator Mihai Netea. „Durch die Rekrutierung großer Gruppen an gesunden Freiwilligen und Patienten und mithilfe tiefer immunologischer Phänotypisierung identifizierten wir erfolgreich völlig neue Aspekte der antifungalen Immunität.“ Im Rahmen des Projekts wurde zur Beschreibung verschiedener wichtiger Aspekte, welche Immunreaktionen bei der antifungalen Immunität charakterisieren, insbesondere ein Systembiologie-Ansatz angewandt. Dies schloss beispielsweise eine Beschreibung der Bedeutung von genetischen und nicht genetischen Faktoren ein, welche die menschlichen Wirtsreaktionen beeinflussen. Über das Projekt wurde zudem die Bedeutung erforscht, die das Mikrobiom für die Beeinflussung der menschlichen Immunreaktionen und für neuartige Anfälligkeitsfaktoren bei Pilzinfektionen spielt. Das Fundament für neue Therapien legen Über das Projekt wurde erfolgreich die Landschaft der Interaktion zwischen Pilzkolonisation, Bakterienflora (Mikrobiom) und genetischer und immunologischer Struktur des Wirts kartiert. „Unser Durchbruch war die Identifizierung der Variabilität von Wirtsfaktoren und die Feststellung der Bedeutung von Geschlecht und Alter bei der Behandlung von Patienten mit Infektionen – dies ist insgesamt von entscheidender Bedeutung, um verstehen zu können, wie ein Individuum auf eine Krankheit reagiert“, sagt Netea. „Diese Informationen ermöglichen es uns, zu ermitteln, bei wem sich mit höherer Wahrscheinlichkeit eine schwerwiegende Pilzinfektion entwickelt und bei welchen Patienten diese Infektionen am schwerwiegendsten sein werden.“ Netea fügt hinzu, dass Forscher jetzt eine über eine klare translationale und klinische Basis verfügten, von der aus neue Behandlungsansätze vorgeschlagen werden könnten. Auf Grundlage der im Zuge des SYSBIOFUN-Projekts erzielten Ergebnisse beabsichtigen Forscher jetzt die Entwicklung einer personalisierten Immuntherapie zur Behandlung schwerwiegender Infektionen, für die bereits eine zentrale klinische Studie im Gange ist. Dies bedeutet, dass Patienten jeweils entsprechend ihrer einzigartigen Hintergründe und Besonderheiten behandelt werden. Desweiteren wurde eine neue öffentlich-private Partnerschaft mit der EU ins Leben gerufen, um die Entwicklung neuer pharmakologischer Stoffe zur Behandlung von Sepsis-Patienten zu unterstützen.

Schlüsselbegriffe

SYSBIOFUN, Immunität, bakterielle Infektionen, fungal Infektionen, Mikrobiom

Entdecken Sie Artikel in demselben Anwendungsbereich