Die Bedeutung von neutrophilen Zellen des Neugeborenen (neonatal neutrophil cells, NNC) für die Entwicklung der Atemwegsimmunität und die Enstehung inflammatorischer Lungenerkrankungen

• Antragstellerin: Professorin Dr. Natascha Köstlin-Gille
• Fachliche Zuordnung: Kinder- und Jugendmedizin
• Förderung: Förderung seit 2026
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 575589276

Frühgeburtlichkeit ist die Hauptursache für perinatale Morbidität und Mortalität. Die bronchopulmonale Dysplasie (BPD) ist eine chronische Atemwegserkrankung und eine der häufigsten Komplikationen bei Frühgeborenen. Sie steht in engem Zusammenhang mit einer beeinträchtigten neurologischen Entwicklung und einer verminderten Lungenfunktion im späteren Leben. Die Strategien zur Prävention der BPD sind begrenzt und umfassen die Vermeidung mechanischer Beatmung, die Gabe von Koffein und Kortikosteroiden. Die frühe Postnatalzeit ist eine besonders wichtige Phase für die lebenslange Gesundheit. Unmittelbar nach der Geburt werden die Körperoberflächen mit Millionen von Bakterien besiedelt, dem sogenannten Mikrobiom. Hierdurch und durch andere Umwelteinflüsse kommt es zu einer Ausreifung des Immunsystems. Auch in der Lunge befinden sich hoch differenzierte Immunzellen, welche dortige Entzündungsreaktionen regulieren. Eine Fehlregulation der Lungenimmunität insbesondere in der frühen Postnatalzeit hat langfristige Auswirkungen auf die pulmonale Gesundheit. Neutrophile sind die ersten zirkulierenden Immunzellen, die im Rahmen von Entzündungsreaktionen reagieren. Es gibt jedoch erhebliche Unterschiede in der Immunantwort von Neutrophilen des Erwachsenen und des Neugeborenen. Neonatale Neutrophile weisen im Vergleich zu denen des Erwachsenen funktionelle Defizite auf. Außerdem haben Neugeborene eine hohe Anzahl neutrophiler Zellen mit immunsuppressiven Eigenschaften, so genannte granulozytäre myeloide Suppressorzellen (GR-MDSC), die unter verschiedenen pathologischen Bedingungen akkumulieren und in der Regel zu einer schädlichen Immunsuppression führen, indem sie insbesondere T-Zellen supprimieren. In der Schwangerschaft dagegen sind sie wichtig für die Aufrechterhaltung der Immuntoleranz zwischen Mutter und Fötus. Somit sind neutrophilen Zellen des Neugeborenen (hier als neonatale neutrophile Zellen, NNC, bezeichnet) eine heterogene Mischung aus proinflammatorischen und suppressiven Immunzellen. Die Rolle der NNC und insbesondere von GR-MDSC für die Regulation der neonatalen Atemwegsimmunität und für die Pathogenese der BPD ist bisher kaum untersucht. In diesem Projekt sollen die Hypothesen untersucht werden, dass (1) sich die biologischen Eigenschaften von NNC in der Lunge nach der Geburt von tolerogenen, immunsuppressiven Eigenschaften hin zu proinflammatorischen Eigenschaften verändern, (2) die schädigenden Einflüsse im Rahmen der BPD zu einer schnelleren Veränderung der biologischen Eigenschaften von NNC führen, (3) GR-MDSC und ihre Exosomen vor einer frühen inflammatorischen Lungenschädigung im Rahmen der BPD schützen und (4) die Erhaltung der anti-inflammatorischen Eigenschaften von NNC in der Lunge einen protektiven Effekt auf die Entstehung der BPD hat. Auf der Grundlage der Ergebnisse dieser Studie könnten neue Ansätze für die Prävention chronischer Lungenerkrankungen bei Neugeborenen und im späteren Leben entwickelt werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen