Darm-Leber Achse: Die wechselseitige Rolle von regulierter Nekrose als Hauptfaktor für entzündliche Darm- und Lebererkrankungen.
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Immunbasierte Therapien und Diagnostika haben ihr enormes Potenzial bei der Behandlung immunvermittelter entzündlicher Erkrankungen (IMIDs) wie chronisch-entzündlicher Darmerkrankungen (CED), Autoimmunhepatitis (AIH), rheumatoider Arthritis (RA) und Multipler Sklerose (MS) bewiesen. Sie revolutionieren derzeit die medizinische Praxis in zahlreichen Disziplinen und ermöglichen hochindividualisierte Therapieansätze. Erkenntnisse zu den zugrunde liegenden molekularen Krankheitsmechanismen sind daher sowohl für Forscher als auch für Kliniker von wachsender Bedeutung. Ein gemeinsames Merkmal dieser Erkrankungen ist die progressive, durch Entzündungen bedingte Gewebeschädigung und die daraus resultierende Dysfunktion der betroffenen Organe. Unsere Arbeitsgruppen konzentrieren sich auf die Frage, wie Gewebeschäden und die damit verbundenen Reparaturmechanismen durch Umweltfaktoren moduliert werden, mit besonderem Interesse an IMIDs von Leber und Darm. Unser interdisziplinärer und translationaler Forschungsansatz reicht von zell- und molekularbiologischen Methoden über präklinische Modelle bis hin zur Validierung unserer Ergebnisse in klinischen Studien mit humanem Biomaterial. Diese Strategie führte zu mehreren klinisch relevanten Erkenntnissen im Bereich immunbasierter Therapien und Diagnostika. In früheren Arbeiten konnten wir zeigen, dass eine durch regulierten Zelltod verursachte Dysfunktion der Darmbarriere sowohl in experimentellen Kolitis-Modellen als auch bei Patienten mit CED stark mit einer mikrobiellen Dysbiose und chronischen Entzündungen assoziiert ist. Wir zeigten, dass entzündliche Zytokine wie TNFα, IFNλ und IFNγ in genetisch prädisponierten Individuen synergistisch wirken, um Zelltod und Barrierefunktionsstörungen auszulösen, was die Entzündung weiter verstärkt. Darüber hinaus identifizierten wir, dass genetische Prädisposition allein eine akute Entzündungen verursachen kann, während Umweltfaktoren wie eine krankheitsassoziiertes Mikrobiom das Ausmaß und die Lokalisation der Entzündung bestimmen. Diese Erkenntnisse bestätigen, dass neben genetischen Mechanismen auch Umweltfaktoren einen entscheidenden Einfluss auf die Krankheitsentwicklung haben. Die komplexe Interaktion zwischen der mukosalen Immunität, dem Darmepithel und dem Mikrobiom beeinflusst jedoch nicht nur die lokale Entzündung, sondern auch systemische Entzündungsreaktionen und die Homöostase peripherer Organe wie Leber. In umfassenden Studien konnten wir nachweisen, dass eine gestörte Barriere und Dysbiose mit veränderten Immunreaktionen assoziiert sind, die systemische Entzündungen begünstigen. Zusammenfassend konnte unsere Forschung durch die Kombination immunologischer Prinzipien mit molekularbiologischen und mikrobiologischen Prozessen sowie durch die Translation dieser Erkenntnisse in die Klinik neue Ansätze für die Prognose und Therapie identifizieren. Dies bietet die Möglichkeit, gezielt in Krankheitsprozesse einzugreifen und so patientenspezifische Therapieansätze weiterzuentwickeln.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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Environmental Microbial Factors Determine the Pattern of Inflammatory Lesions in a Murine Model of Crohn’s Disease–Like Inflammation. Inflammatory Bowel Diseases, 26(1), 66-79.
Stolzer, Iris; Kaden-Volynets, Valentina; Ruder, Barbara; Letizia, Marilena; Bittel, Miriam; Rausch, Philipp; Basic, Marijana; Bleich, André; Baines, John F.; Neurath, Markus F.; Wirtz, Stefan; Weidinger, Carl; Bischoff, Stephan C.; Becker, Christoph & Günther, Claudia
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Modulation of the extrinsic cell death signaling pathway by viral Flip induces acute-death mediated liver failure. Cell Death & Disease, 10(12).
Bittel, Miriam; Kremer, Andreas E.; Stürzl, Michael; Wirtz, Stefan; Stolzer, Iris; Neurath, Markus F.; Ballon, Gianna & Günther, Claudia
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An IFN-STAT Axis Augments Tissue Damage and Inflammation in a Mouse Model of Crohn's Disease. Frontiers in Medicine, 8.
Stolzer, Iris; Dressel, Anja; Chiriac, Mircea T.; Neurath, Markus F. & Günther, Claudia
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Visualizing transfer of microbial biomolecules by outer membrane vesicles in microbe‐host‐communication in vivo. Journal of Extracellular Vesicles, 10(12).
Bittel, Miriam; Reichert, Patrick; Sarfati, Ilann; Dressel, Anja; Leikam, Stefanie; Uderhardt, Stefan; Stolzer, Iris; Phu, Tuan Anh; Ng, Martin; Vu, Ngan K.; Tenzer, Stefan; Distler, Ute; Wirtz, Stefan; Rothhammer, Veit; Neurath, Markus F.; Raffai, Robert L.; Günther, Claudia & Momma, Stefan
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STAT1 coordinates intestinal epithelial cell death during gastrointestinal infection upstream of Caspase-8. Mucosal Immunology, 15(1), 130-142.
Stolzer, Iris; Schickedanz, Laura; Chiriac, Mircea T.; López-Posadas, Rocío; Grassl, Guntram A.; Mattner, Jochen; Wirtz, Stefan; Winner, Beate; Neurath, Markus F. & Günther, Claudia
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Proteolytic Activity of the Paracaspase MALT1 Is Involved in Epithelial Restitution and Mucosal Healing. International Journal of Molecular Sciences, 24(8), 7402.
Wittner, Leonie; Wagener, Lukas; Wiese, Jakob J.; Stolzer, Iris; Krug, Susanne M.; Naschberger, Elisabeth; Jackstadt, Rene; Beyaert, Rudi; Atreya, Raja; Kühl, Anja A.; Sturm, Gregor; Gonzalez-Acera, Miguel; Patankar, Jay V.; Becker, Christoph; Siegmund, Britta; Trajanoski, Zlatko; Winner, Beate; Neurath, Markus F.; Schumann, Michael & Günther, Claudia
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Gut Pathobiont–Derived Outer Membrane Vesicles Drive Liver Inflammation and Fibrosis in Primary Sclerosing Cholangitis–Associated Inflammatory Bowel Disease. Gastroenterology, 167(6), 1183-1197.e16.
Dorner, Heidrun; Stolzer, Iris; Mattner, Jochen; Kaminski, Sophie; Leistl, Sofia; Edrich, Lisa-Maria; Schwendner, Raphael; Hobauer, Julia; Sebald, Adrian; Leikam, Stefanie; Gonzalez, Acera Miguel; Düll, Miriam; Lang, Roland; Seidel, Gerald; Seitz, Tatjana; Hellerbrand, Claus; Fuhrmann, Gregor; Distler, Ute; Tenzer, Stefan ... & Günther, Claudia
