Archaeom-Immunsystem-Interaktionen

Der menschliche Körper beherbergt unzählige Mikroorganismen - Bakterien, Pilze, Viren und auch Archaeen. Gemeinsam bilden sie das Mikrobiom, das für unsere Gesundheit von zentraler Bedeutung ist. Viele Krankheiten, etwa im Verdauungs- oder Immunsystem, stehen mit Veränderungen im Mikrobiom in Zusammenhang. Während Bakterien in der Forschung schon lange im Mittelpunkt stehen, wissen wir über Archaeen bislang nur sehr wenig, obwohl sie im menschlichen Darm häufig vorkommen. Archaeen sind keine Bakterien, sondern eine ganz eigene Lebensform mit außergewöhnlichen Eigenschaften: Sie besitzen eine andere Zellstruktur, nutzen andere Stoffwechselwege und reagieren unterschiedlich auf ihre Umgebung. Besonders interessant sind die sogenannten methanogenen Archaeen, die im Darm Gase wie Methan produzieren und dabei Abbauprodukte anderer Mikroben verwerten. Damit tragen sie zur Stabilität und Effizienz des gesamten Mikrobioms bei. Erste Studien zeigen, dass Archaeen auch das Immunsystem beeinflussen können. So könnten bestimmte Arten das Risiko für Asthma verringern. Frühere Arbeiten der beteiligten Forschungsgruppen haben gezeigt, dass die Immunzellen des Menschen die RNA von Archaeen erkennen und darauf reagieren können. Wie genau die Archaeen von Immunzellen aufgenommen und verarbeitet werden, so dass die RNA die sogenannten TLR8/7 Rezeptoren aktivieren kann, ist jedoch noch unbekannt. In diesem Projekt wollen wir verstehen, warum einige Archaeen starke Immunreaktionen hervorrufen, während andere kaum wahrgenommen werden. Dazu untersuchen wir, wie Unterschiede in der Zellwand dieser Mikroorganismen ihre Aufnahme durch Immunzellen beeinflussen und welche Rezeptoren daran beteiligt sind. Außerdem analysieren wir, wie die Archaeen nach der Aufnahme im Inneren der Zellen verarbeitet werden und welche Rolle dabei ihre Lebensweise in Gemeinschaft mit anderen Mikroben spielt, und ob ihre immunogenen Eigenschaften sich dadurch verändern. Diese Forschung liefert neue Erkenntnisse über das Zusammenspiel zwischen Archaeen und dem menschlichen Immunsystem. Sie kann helfen, besser zu verstehen, welche Bedeutung diese lange übersehenen Mikroorganismen für unsere Gesundheit haben und ob sie in Zukunft gezielt genutzt werden können, um das Immunsystem zu unterstützen oder Krankheiten vorzubeugen. Beteiligt an diesem Projekt sind Prof. Holger Heine (Forschungszentrum Borstel Leibniz Lungenzentrum, Deutschland) und Prof. Christine Moissl-Eichinger (Medizinische Universität Graz, Österreich).