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14.05.2018 17:10

„Universal-Antikörper“ macht verschiedene Erreger unschädlich

Dr. Sibylle Kohlstädt Presse- und Öffentlichkeitsarbeit
Deutsches Krebsforschungszentrum

    Wissenschaftler aus dem Deutschen Krebsforschungszentrum haben untersucht, wie es dem Immunsystem gelingt, Krankheitserreger in Schach zu halten. Dabei entdeckten die Forscher erstmals Antikörper, die nicht nur ein bestimmtes Bakterium, sondern verschiedene Mikroorganismen zugleich unschädlich machen können. Die neu entdeckten Antikörper erkennen eine Zuckerstruktur, die sich auf der Oberfläche verschiedener Keime befindet. So reicht eine begrenzte Zahl von Antikörpern aus, um eine große Vielfalt an Mikroorganismen zu kontrollieren.

    Bakterien und andere Mikroorganismen tragen Strukturen aus Zuckermolekülen auf ihrer Oberfläche, die eine wichtige Rolle für die Immunabwehr spielen. „An diesen Strukturen erkennt das Immunsystem Eindringlinge, die im Körper nichts zu suchen haben“, erklärt Hedda Wardemann vom Deutschen Krebsforschungszentrum. „Antikörper heften sich gezielt an diese Strukturen und machen den Erreger unschädlich.“

    Anhand der Zuckerstrukturen auf ihrer Oberfläche lassen sich die Bakterien auch in Untergruppen einteilen. Üblicherweise eliminiert ein Antikörper nur eine Untergruppe, bietet aber keinen Schutz vor anderen Mikroben. Doch bei Untersuchungen mit dem Bakterium Klebsiella pneumoniae stellten die Wissenschaftler um Wardemann erstmals fest: Das Immunsystem bildet auch Antikörper, die verschiedene Mikroorganismen erkennen und neutralisieren.

    Mehr als ein Drittel aller Menschen sind mit Klebsiellen besiedelt, Stäbchenbakterien, die sich vor allem auf der Nasenschleimhaut und im Darm befinden. Bei Gesunden ist Klebsiella pneumoniae völlig harmlos. Aber bei immungeschwächten Menschen kann es sich stark vermehren und lebensbedrohliche Krankheiten verursachen. Klebsiella pneumoniae ist zudem ein häufiger Auslöser von Krankenhausinfektionen und zunehmend resistent gegen Antibiotika.

    Aus dem Blut von gesunden Personen gewannen die Wissenschaftler um Wardemann Antikörper gegen das Bakterium. „Diese Antikörper schützten vor verschiedenen Untergruppen von Klebsiella pneumoniae. Sie waren aber nicht auf diesen Erreger beschränkt, sondern erkannten auch andere Bakterien und sogar bestimmte Hefen und Viren“, berichtet die DKFZ-Forscherin.

    Wie ihnen das gelingt, zeigte ein genauerer Blick auf die Zuckerstrukturen auf der Oberfläche der Keime. Alle Mikroorganismen, an die sich die Klebsiella-Antikörper anheften konnten, trugen eine kleine Struktur aus dem Zucker Mannose. Antikörper zu bilden, die diese Zuckerstruktur auf diversen Mikroorganismen erkennen, erlaubt dem Immunsystem die effiziente Abwehr verschiedener Krankheitserreger – und dies mit nur einer einzigen Art Molekül.

    Dass das Immunsystem diese „Universal-Antikörper“ gegen Klebsiella pneumoniae und andere Mikroorgansimen produzieren kann, war bislang unbekannt. „Der mögliche therapeutische Einsatz von Antikörpern gewinnt angesichts zunehmender Antibiotikaresistenzen an Bedeutung“, sagt Wardemann.

    Jedes Jahr erkranken schätzungsweise 400.000 bis 600.000 Menschen in Deutschland an einer Krankenhausinfektion, etwa 10.000 bis 15.000 sterben daran. Ein Teil der Krankenhausinfektionen wird durch antibiotikaresistente Keime verursacht, oft durch Klebsiella pneumoniae. Im Labor erzeugte therapeutische Antikörper könnten dem Patienten bei der Bekämpfung der Infektion helfen. Bei Hochrisikogruppen, zum Beispiel Patienten mit geschwächtem Immunsystem, ließen sich die Antikörper auch prophylaktisch einsetzen. Die Fähigkeit, verschiedene Erreger erkennen und unschädlich machen zu können, ist dabei entscheidend: „Bei einem Patienten mit akuter Sepsis – einer Blutvergiftung durch Bakterien – ist eine rasche Behandlung erforderlich“, erklärt Wardemann.

    In ersten Untersuchungen haben sich die Klebsiella-Antikörper bereits als wirksam erwiesen: „Bei Mäusen waren die Antikörper in der Lage, verschiedene Untergruppen von Klebsiella zu neutralisieren und die Tiere zu schützen“, berichtet Wardemann. „Als nächstes sind weitere Tests notwendig, um den klinischen Nutzen der Antikörper auch bei Menschen zu zeigen.“

    Tim Rollenske, Valeria Szijarto, Jolanta Lukasiewicz, Luis M Guachalla, Katarina Stojkovic, Katharina Hartl, Lukas Stulik, Simone Kocher, Felix Lasitschka, Mohammed Al-Saeedi, Jutta Schröder-Braunstein, Moritz von Frankenberg, Gereon Gaebelein, Peter Hoffmann, Sabrina Klein, Klaus Heeg, Eszter Nagy, Gabor Nagy and Hedda Wardemann. Cross-specificity of protective human antibodies against Klebsiella pneumoniae LPS O-antigen. Nature Immunology 2018, DOI: 10.1038/s41590-018-0106-2

    Ein Bild zur Mitteilung steht zum Download zur Verfügung:
    www.dkfz.de/de/presse/pressemitteilungen/2018/bilder/Klebsiella_pneumoniae_NIAID_Wikimedia.jpg
    BU: Klebsiella pneumoniae, ein häufiger Erreger von Krankenhausinfekten, unter dem Elektronenmikroskop

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    Das Deutsche Krebsforschungszentrum (DKFZ) ist mit mehr als 3.000 Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern die größte biomedizinische Forschungseinrichtung in Deutschland. Über 1000 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler erforschen im DKFZ, wie Krebs entsteht, erfassen Krebsrisikofaktoren und suchen nach neuen Strategien, die verhindern, dass Menschen an Krebs erkranken. Sie entwickeln neue Methoden, mit denen Tumoren präziser diagnostiziert und Krebspatienten erfolgreicher behandelt werden können. Die Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter des Krebsinformationsdienstes (KID) klären Betroffene, interessierte Bürger und Fachkreise über die Volkskrankheit Krebs auf. Gemeinsam mit dem Universitätsklinikum Heidelberg hat das DKFZ das Nationale Centrum für Tumorerkrankungen (NCT) Heidelberg eingerichtet, in dem vielversprechende Ansätze aus der Krebsforschung in die Klinik übertragen werden. Im Deutschen Konsortium für Translationale Krebsforschung (DKTK), einem der sechs Deutschen Zentren für Gesundheitsforschung, unterhält das DKFZ Translationszentren an sieben universitären Partnerstandorten. Die Verbindung von exzellenter Hochschulmedizin mit der hochkarätigen Forschung eines Helmholtz-Zentrums ist ein wichtiger Beitrag, um die Chancen von Krebspatienten zu verbessern. Das DKFZ wird zu 90 Prozent vom Bundesministerium für Bildung und Forschung und zu 10 Prozent vom Land Baden-Württemberg finanziert und ist Mitglied in der Helmholtz-Gemeinschaft Deutscher Forschungszentren.

    Ansprechpartner für die Presse:

    Dr. Sibylle Kohlstädt
    Presse- und Öffentlichkeitsarbeit
    Deutsches Krebsforschungszentrum
    Im Neuenheimer Feld 280
    69120 Heidelberg
    T: +49 6221 42 2843
    F: +49 6221 42 2968
    E-Mail: S.Kohlstaedt@dkfz.de
    E-Mail: presse@dkfz.de
    www.dkfz.de


    Merkmale dieser Pressemitteilung:
    Journalisten
    Biologie, Medizin
    überregional
    Forschungsergebnisse, Wissenschaftliche Publikationen
    Deutsch


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