DZL Posterpreisgewinnerin Charline Sommer und ihr Projekt zur Immunreaktion auf das Bakterium P. aeruginosa

Heute stellen wir das erste Projekt unserer diesjährigen DZL Posterpreisgewinner vor. Das Projekt wurde von Charline Sommer, die am Fraunhofer Institut für Toxikologie und Experimentelle Medizin (ITEM) arbeitet, bearbeitet. Sie beschäftigte sich mit der altersbedingt unterschiedlichen Immunreaktion auf das Bakterium Pseudomonas aeruginosa.

Mit zunehmenden Alter steigt das Risiko, an schwerwiegenden Infektionen zu erkranken. Dies betrifft insbesondere auch Krankheitserreger, die in gesunden Erwachsenen nur selten Infektionen hervorrufen, wie beispielsweise Pseudomonas aeruginosa. Als typischer Nasskeim kommt das Bakterium praktisch überall dort vor, wo es feucht ist – in feuchten Böden und Gewässern, in Waschbecken und gelegentlich auch im Trinkwasser. Wenn das Immunsystem eines Menschen beeinträchtigt ist, wie es beispielsweise bei Senioren über 65 Jahren der Fall ist, kann das Bakterium die Lunge besiedeln und so zu Pneumonien führen, die auch tödlich verlaufen können. 
Bei der Bekämpfung der Bakterien spielen bestimmte Immunzellen, die Neutrophilen, eine entscheidende Rolle. Diese Zellen können Keime auffressen (auch phagozytieren genannt) oder Substanzen ausschütten, die die Bakterien direkt oder indirekt töten. Des Weiteren sind Neutrophile dazu in der Lage, ihr genetisches Material, die DNA, freizusetzen. Die hierbei entstehenden, netzförmigen neutrophil extracellular traps (NETs) können Pathogene wie Bakterien oder auch Viren einfangen und damit zur Eindämmung der Infektion beitragen. In übermäßigen Mengen können diese Strukturen jedoch auch das Gewebe schädigen und so den Krankheitsverlauf weiter verschlimmern.
Um den Einfluss des alternden Immunsystems auf P. aeruginosa Pneumonien zu prüfen, haben wir vitale Lungenschnitte aus jungen erwachsenen und alten Mäusen mit dem Bakterium besiedelt. Als Antwort auf die Infektion hat das Gewebe von alten Tieren mehr Entzündungsmarker und Botenstoffe produziert als die Lungenschnitte junger Tiere. Auf den Menschen übertragen könnte eine Besiedlung also zu einer überwältigenden Entzündungsreaktion führen, auf die der Körper nicht mehr angemessen reagieren kann. Durch die Botenstoffe wird das Immunsystem alarmiert und Immunzellen wie die Neutrophilen zur Infektion rekrutiert. Aus diesem Grund haben wir in einer zweiten Experimentenreihe Neutrophile und P. aeruginosa Bakterien gemeinsam kultiviert. Dadurch konnten wir zeigen, dass mehr NETs gebildet werden, wenn Neutrophile von alten verglichen mit jungen Mäusen verwendet werden. In älteren Menschen könnten dies zu einem erhöhten Schaden des Lungengewebes führen und die Schwere des Krankheitsverlaufs zusätzlich verstärken. Diese Erkenntnisse könnten für zukünftige Therapien von P. aeruginosa Pneumonien bei Senioren nützlichen sein. Indem das Gleichgewicht des Immunsystems wiederhergestellt wird, könnte die Infektion abgemildert und die Prognose für die Patienten allgemein verbessert werden.
 

Text: Sommer

Foto: DZL

Prof. Dr. Werner Seeger (Vorstandsvorsitzender des DZL) überreicht Charline Sommer den DZL Posterpreis