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Gewebeansässige T-Zellen und ihre funktionelle Plastizität bei Coronavirus-Infektionen
Übersicht
Atemwegsviren wie SARS-CoV, MERS-CoV, SARS-CoV-2 und Influenza haben große Ausbrüche und Pandemien verursacht und werden voraussichtlich auch bei künftigen Epidemien eine Rolle spielen, darunter auch solche, die durch noch unbekannte Viren ausgelöst werden. Ein entscheidender Faktor für die Schwere dieser Infektionen ist eine Überreaktion des Immunsystems, die als Zytokinsturm bezeichnet wird und zu akutem Atemnotsyndrom (ARDS) und langfristigen Lungenschäden führen kann. Dieses Projekt konzentriert sich darauf, zu verstehen, wie das Immunsystem – insbesondere virusspezifische CD4+ T-Zellen – entweder die Lunge schützen oder zu dieser schädlichen Überreaktion beitragen kann. Die Forscher wollen die molekularen und zellulären Mechanismen identifizieren, die schützende Immunreaktionen von solchen unterscheiden, die Entzündungen und Gewebeschäden verursachen.
Besondere Aufmerksamkeit gilt den gewebsresidenten CD4+ T-Zellen in der Lunge, die schnell auf Infektionen reagieren können, aber bei Überstimulation auch schädlich werden können. Das Projekt untersucht, wie sich diese T-Zellen bei leichten Infektionen, Impfungen oder schweren Immunreaktionen wie Zytokinstürmen unterschiedlich entwickeln. Durch das Verständnis dieser Prozesse hoffen die Forscher, neue Wege zur Vorbeugung von immunbedingten Lungenschäden zu finden und Impfstoffe zu entwickeln, die nicht nur vor Infektionen schützen, sondern auch das Risiko langfristiger Komplikationen verringern. Die Ergebnisse werden nicht nur für aktuelle Atemwegsviren relevant sein, sondern auch für zukünftig auftretende Krankheitserreger.
Unsere Arbeitspakete (engl.: Work packages, WP):
WP1: Entwicklung und Funktion virusspezifischer CD4+ T-Zellen in der Lunge – wir untersuchen, wie sich CD4+ T-Zellen bei Patienten mit Virusinfektionen verhalten und ob sich ihre Funktion im Zusammenhang mit einem Zytokinsturm verändert.
WP2: Die Rolle von CD4+ T-Zellen nach einer Impfung oder einer virusbedingten Lungenentzündung – wir untersuchen, wie schützend oder schädlich CD4+ T-Zellen in vivo sind, je nachdem, ob sie sich nach einer Impfung oder während einer schweren Virusinfektion entwickeln.
Diese beiden Arbeitspakete werden uns helfen zu verstehen, wie CD4+ T-Zellen zum Schutz oder zur Erkrankung beitragen und wie man sie für bessere Therapien und Impfstoffe gezielt einsetzen kann.
Das Team
Prof. Dr. Nicola Gagliani
Projektleiter
E-Mail:
Telefon: +49 (0) 40 7410 - 50852
Forschungsgruppe Gagliani
Die Forschungsgruppe T cell biology, immunity & immune mediated inflammatory diseases ist am Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf (UKE) angesiedelt.
Projektbezogene Publikationen
Siracusa F, Schaltenberg N, Kumar Y, …, Huber S, Heeren J, Gagliani N. Short-term dietary changes can result in mucosal and systemic immune depression. Nat Immunol. 2023 Sep;24(9):1473-1486. doi: 10.1038/s41590-023-01587-x.
Tintelnot J, Xu Y, Lesker TR, S…, Riecken K, J…, Kimmelman AC, Huber S, Gagliani N. Microbiota-derived 3-IAA influences chemotherapy efficacy in pancreatic cancer. Nature. 2023 Mar;615(7950):168-174. doi: 10.1038/s41586-023-05728-y.
Zhao Y#, Kilian C#, Turner JE#, Bosurgi L#, …, Schulze zur Wiesch J, …, Addo MM, Lohse AW, Binder M, ..., Huber TB, ..., Panzer U#, Gagliani N#, Krebs CF#. Clonal expansion and activation of tissue-resident memory-like Th17 cells expressing GM-CSF in the lungs of severe COVID-19 patients. Sci Immunol. 2021. doi: 10.1126/sciimmunol.abf6692.
Poch T, Krause J, Casar C, …, Friese MA, …, Lohse AW, …, Tolosa E, Gagliani N, Schramm C. Single-cell atlas of hepatic T cells reveals expansion of liver-resident naive-like CD4+ T cells in primary sclerosing cholangitis. J Hepatol. 2021 Aug;75(2):414-423. doi: 10.1016/j.jhep.2021.03.016.
Amezcua Vesely MC, Pallis P, Bielecki P, ..., Esplugues E, Gagliani N#, Flavell R#. Effector T(H)17 Cells Give Rise to Long-Lived T(RM) Cells that Are Essential for an Immediate Response against Bacterial Infection. Cell. 2019. doi: 10.1016/j.cell.2019.07.032.
Krebs CF, Paust HJ, Krohn S, …, Gagliani N, …, Huber S, Turner JE, Panzer U. Autoimmune Renal Disease Is Exacerbated by S1P-Receptor-1-Dependent Intestinal Th17 Cell Migration to the Kidney. Immunity. 2016 Nov 15;45(5):1078-1092. doi: 10.1016/j.immuni.2016.10.020.
Gagliani N, Amezcua Vesely MC, Iseppon A, …, Esplugues E, Huber S, Flavell RA. Th17 cells transdifferentiate into regulatory T cells during resolution of inflammation. Nature. 2015 Jul 9;523(7559):221-5. doi: 10.1038/nature14452.
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