Immunologische und entwicklungsbiolgische Auswirkungen der maternalen Helmintheninfektion auf die Nachkommen

• Antragstellerin: Professorin Dr. Clarissa Prazeres da Costa
• Fachliche Zuordnung: Pneumologie,Thoraxchirurgie ; Immunologie ; Parasitologie und Biologie der Erreger tropischer Infektionskrankheiten
• Förderung: Förderung von 2014 bis 2018
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 254868190

Eine bemerkenswerte Eigenschaft von Helminthen, wie den Schistosomen, ist ihre Fähigkeit, das Immunsystem ihres Wirtes dauerhaft zu modulieren, um ihr eigenes Überleben zu sichern. Immunantworten gegen Helminthen sind potentiell schädlich für den Wirt und müssen daher durch eine Vielzahl von Mechanismen streng kontrolliert werden. Interessanterweise ist diese Kontrolle nicht nur auf Immunantworten gegen den Helminthen selbst beschränkt, sondern beeinflusst auch Immunantworten gegen nicht-verwandte Antigene wie Allergene. So konnten wir in einem Mausmodell für allergisches Asthma zeigen, dass die Schistosomenerkrankung vor allergischem Asthma schützt und dass infektions-bedingt induzierte regulatorische T-Zellen maßgeblich daran beteiligt sind. Dies stellt eine der funktionellen Erklärungsgrundlagen der sogenannten Hygiene Hypothese dar, und eine völlig neue Fragestellung in diesem Forschungsgebiet, die wir seit Kurzem bearbeiten ist, ob diese chronische, nicht-transplazentare Infektion vergleichbare immunologische Auswirkungen auf die nächstgeborene Generation hat. Unsere bisherigen Ergebnisse zeigen, dass die Nachkommen von infizierten Müttern, die innerhalb der drei immunologisch unterschiedlichen, aufeinanderfolgenden Phasen im Laufe der Infektion verpaart wurden, entweder teilweise oder sogar vollständig gegen die Entstehung allergischer Entzündungen der Atemwege geschützt waren oder eine deutliche Verschlimmerung der Krankheit zeigten. Die charakteristische Immunantwort dieser drei Phasen veränderte zudem das Zytokinmilieu und die Genexpression in der Plazenta sowie die Zusammensetzung der peripheren Immunzellen der Nachkommen. Darüber hinaus stellten wir fest, dass mütterliches Interferon-gamma während der akuten Phase der Infektion ein wesentlicher Faktor für die allergieprotektive Immunantwort in den Nachkommen ist. Zudem konnten wir eine Vererbung dieser Schistosomen-induzierten Effekte durch die Keimbahn ausschließen. Zusammenfassend führen diese Ergebnisse uns zu der Hypothese, dass die Schistosomen-induzierte Immunantwort der Mutter die fetomaternale Grenzfläche verändert, welche epigenetisch die Entwicklung des blutbildenden Systems und damit die Suszeptibilität der Nachkommen für Allergien und Infektionen beeinflusst. Das wichtigste Ziel dieses Vorhabens ist daher die detaillierte Untersuchung der Auswirkungen der drei Immunphasen auf die Entwicklung des Immunsystems der Nachkommen zu untersuchen, beginnend mit Veränderungen in den Gameten und Embryonen bis hin zur Untersuchung der Ausprägung und Stabilität des Phänotyps in der F2 Generation. Dadurch werden wir Antworten auf die Frage erhalten, wie unser Immunsystem sich durch die Koevolution mit Helminthen entwickelt hat und inwieweit dies zur niedrigen Allergieprävalenz in den Entwicklungsländern beiträgt.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen