Die Strategien des Bakteriums

26. Oktober 2010, 18:06
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Nina Gratz erforscht die Interaktion des Immunsystems mit Streptokokken

Das Bakterium Streptococcus pyogenes kommt auf der ganzen Welt vor und hat sich ein ebenso weit verbreitetes Opfer ausgesucht: den Menschen. Die Bakterien werden über Tröpfchen- oder Schmier-Infektion übertragen, wobei sich Streptokokken der Abwehr des Immunsystems auf vielfältige Weise entziehen und eine Reihe von Krankheiten hervorrufen können. Das Spektrum reicht von Scharlach über Mandelentzündung und Wundinfektionen bis zum Streptokokkalen-toxischen-Schock-Syndrom (STSS), das durch eine überschießende Immunreaktion nicht selten zum Tod führt.

Nina Gratz, Postdoc am Department für Mikrobiologie, Immunbiologie und Genetik der Max F. Perutz Laboratories in Wien: "Wir verstehen noch nicht genau, warum die Immunantwort auf verschiedene Pathogene so unterschiedlich ausfällt. Die Wechselwirkungen müssen noch viel detaillierter untersucht werden. Nur so lässt sich klären, warum manche Menschen nur eine Mandelentzündung bekommen und andere einen lebensbedrohlichen toxischen Schock."

Die Immunbiologin will die Interaktion verstehen, also sucht sie zum einen jene bakteriellen Produkte, welche eine Immunantwort auslösen, und zum anderen das Rezeptormolekül im menschlichen Immunsystem, das diese Produkte erkennt. Den Abschluss ihres umfassenden Forschungsprojekts und die Vorbereitung einer hochrangigen Publikation ihrer Ergebnisse finanziert sie derzeit mit einem L'Oréal-Stipendium "For Women in Science", das mit der Österreichischen Unesco-Kommission, dem Wissenschaftsministerium und der Akademie der Wissenschaften vergeben wurde.

Am Beginn ihrer Forschungen war überraschend wenig darüber bekannt, wie S. pyogenes vom Immunsystem erkannt und mit welchen Strategien es bekämpft wird. "Man ging wohl davon aus, dass es wie andere Bakterien durch die Standardrezeptoren der Immunzellen, den Toll-like-Rezeptoren kurz TLR, aufgespürt wird", vermutet Gratz. Durch Experimente mit Makrophagen, denen diese TLRs fehlen, konnte die junge Forscherin beweisen, dass dieser Erreger durch einen noch unbekannten Mechanismus vom Immunsystem erkannt wird. Makrophagen sind Teil des angeborenen Immunsystems. Sie signalisieren diesem eine beginnende Infektion und aktivieren es auf diese Weise.

In ihrer Dissertation konnte Nina Gratz auch zeigen, dass mit Streptokokken infizierte Makrophagen Typ-I-Interferone produzieren. Diese Botenstoffe aktivieren die Immunabwehr und hemmen das Wachstum von infizierten Zellen. Die Erkenntnis war insofern überraschend, weil man bis dahin davon ausgegangen ist, dass Interferone nur als Reaktion auf Viren und auf Bakterien produziert werden, die im Inneren der Wirtszelle überleben. Das ist bei Streptokokken nicht der Fall.

Die 29-Jährige aus Wattens in Tirol legt mit ihrer Grundlagenforschung auch das Fundament für medizinische Anwendungen. Erste Experimente weisen daraufhin, dass Interferone auch für die Bekämpfung von Streptokokken eine wichtige Rolle spielen. Diese werden bereits zur Behandlung von Hepatitis B und C verwendet. Weiters könnte eine Blockade des Rezeptors, der die Streptokokken erkennt, während eines septischen Schocks helfen, die Überreaktion des Immunsystems zu stoppen. (Astrid Kuffner/DER STANDARD, Printausgabe, 27.10. 2010)

  • Immunbiologin und Postdoc Nina Gratz.
    foto: bence thoroczkay

    Immunbiologin und Postdoc Nina Gratz.

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