IFN-a und IFN-b in der antimikrobiellen Immunität

Eine virale Infektion erfordert eine sofortige Reaktion unseres Immunsystems, um das Wachstum und die Ausbreitung von Krankheitserregern zwischen Zellen und Geweben zu hemmen. Die schnelle Produktion von Typ-I-Interferonen, insbesondere Interferon-alpha (IFN-a) und Interferon-beta (IFN-b), bremst das Viruswachstum, indem sie die Zellen dazu bringt, in einen antiviralen Zustand zu gelangen. Typ-I-IFN hilft außerdem, bakterielle Infektionen einzudämmen, und leitet Immunzellen zu infizierten Geweben. Bei Menschen und Tieren verursacht das Fehlen eines Type-I- IFN-vermittelten Schutzes schwere virale Erkrankungen. Andererseits kann eine übermäßige Aktivität des Typ-I-IFN schädliche Entzündungen und Autoimmunerkrankungen verursachen. IFN-a und IFN-b binden an denselben Zelloberflächenrezeptor und besitzen beide die Fähigkeit, den antiviralen Zustand zu etablieren. Selbst nach jahrzehntelanger Forschung ist noch unbekannt, ob und in welchem Umfang IFN-a und IFN-b sich gegenseitig ersetzen können oder unterschiedliche, nicht ersetzbare Rollen in der Körperhomöostase und während der Infektion spielen. Unser Projekt adressiert diese Wissenslücke direkt, indem es eine einzigartige Mausmodellreihe nutzt, bei der wir nur IFN-b, die gesamte Gruppe der IFN- a-Gene oder beide zusammen ausschalten können. Dieses Design ermöglicht es uns zu bestimmen, wie das Immunsystem sowie andere Zielzellen und -gewebe sich verhalten, wenn eines der Signale fehlt oder beide fehlen. Mit fortschrittlichen, aber gut etablierten Methoden werden wir kartieren, welche Zellen unter normalen Bedingungen und während einer Infektion jedes Interferon produzieren, wobei wir uns auf Milz und Darm konzentrieren. Wir werden genau bestimmen, welche Zellen auf IFN- a, IFN-b oder beide reagieren, und verfolgen, wie diese Signale die Pathogenbelastung und die Organintegrität im Laufe der Zeit beeinflussen. Wir werden somit spezifische Anforderungen für entweder IFN-a oder IFN-b definieren und auch nach interaktiven Effekten suchen, etwa in Fällen, in denen sich die beiden Signale gegenseitig verstärken oder ausgleichen, wenn eines fehlt. Indem wir die nicht überlappenden Rollen von IFN-a und IFN-b aufdecken, wird unsere Studie eine große Lücke im Verständnis des Alarmsystems an vorderster Front schließen. Diese Erkenntnisse können den präziseren Einsatz von IFN-basierten Therapien leiten und die Entwicklung neuer Behandlungen und Präventionsstrategien für eine Vielzahl von Infektions- und Entzündungskrankheiten informieren.