TI-3: Das Komplementsystem als ein neues Target in chronischen Entzündungserkrankungen

Koordinatoren: J. Köhl (UzL), C. Kemper (UzL), E. Schmidt (UzL)

Das Immunsystem und die Netzwerke, die dieses regulieren, bestimmen die Entstehung und den Verlauf von chronisch-entzündlichen Barriereerkrankungen (CIBD). Das sogenannte Komplementsystem ist Teil des angeborenen Immunsystems und damit ein integraler Teil dieser regulatorischen Netzwerke. Ein Ziel von TI-3 ist es, die Mechanismen aufzudecken, die der komplexen Aktivierung und Regulation des Komplementsystems in Pemphigoiderkrankungen als prototypische Entzündungserkrankung zugrunde liegen. Pemphigoiderkrankungen sind Autoimmunerkrankungen der Haut, bei der sich Blasen und Erosionen an der Haut und oberflächennahen Schleimhäuten bilden. Die Erkenntnisse aus TI-3 sollen den Weg für neuartige, individuelle Diagnostik- und Therapieansätze bei diesen Entzündungserkrankungen ebnen.

Worauf baut die Arbeit des Forschungsbereichs auf?

Das Komplementsystem umfasst lösliche und zellgebundene Moleküle, die sich mit anderen humoralen und zellulären Bestandteilen der angeborenen Immunität vernetzen. Mitglieder von TI-3 haben kürzlich aufgezeigt, das Komplement nicht nur ein Serumsystem ist, sondern dass viele Immunzellen lokal im Gewebe Komplement-Proteine produzieren, spalten und innerhalb der Zelle durch spezifische Proteasen aktivieren können. Um diese neuartigen Funktionen des Systems besser zu verstehen, haben die TI-3-Forschenden einzigartige Werkzeuge entwickelt, die detaillierte Einblicke in die Regulation des Systems ermöglichen. Diese sind wichtig für das Verständnis der Immunmechanismen, die chronischen Entzündungserkrankungen zugrunde liegen. So führen autoreaktive IgG Antikörper oft zu einer massiven lokalen und/oder systemischen Komplementaktivierung bei Patientinnen und Patienten mit Pemphigoid Erkrankungen, die zwischen einzelnen Erkrankten jedoch erheblich variiert.

Was sind die wichtigsten Forschungsziele?

Ein wichtiges Ziel ist die Charakterisierung der systemischen und lokalen Komplement-Aktivierung und der Expression von Komplementrezeptoren in experimentellen und humanen Autoimmunerkrankungen der Haut. Mit diesem Wissen sollen die Patientengruppen identifiziert werden, bei denen die Komplement-Aktivierung die Auto-Antikörper-vermittelte Hautentzündungen vorantreibt. Weiterhin sollen die Auswirkungen der lokalen Komplement-Produktion und -Aktivierung auf die Aktivierung und Regulation immunologischer Netzwerke bestimmt werden im Kontext von Pemphigoid-Krankheiten. Außerdem soll in TI-3 die bilaterale Beziehung zwischen lokaler Komplement-Produktion und -Aktivierung und der Zusammensetzung und Vielfalt des Hautmikrobioms definiert werden, da das Mikrobiom vielfältig mit dem angeborenen und erworbenen Immunsystem wechselwirkt.

Was zeichnet den Forschungsbereich aus?

Dieser Forschungsbereich fokussiert mit dem Komplementsystem auf einen Teilbereich des angeborenen Immunsystems, welcher im Kontext von chronischen Entzündungserkrankungen bisher nur unzureichend erforscht und verstanden ist. Durch die Verwendung von neuartigen Reportersystemen zum Nachweis und zur differenziellen Aktivierung des Komplementsystems bietet dieser Forschungsbereich neue Ansätze zur individuellen Diagnostik und Therapie von chronischen Entzündungserkrankungen. Dies wird exemplarisch an experimentellen und klinisch an verschieden Patientengruppen mit Pemphigoid-Erkrankungen untersucht.

Was ist der Beitrag Ihres Forschungsbereichs zu einer Präzisionsmedizin für chronische Entzündungserkrankungen?

Die Ergebnisse aus TI-3 sollen zu einer neuen Klassifikation von Patientinnen und Patienten mit Pemphigoid Erkrankung führen, die auf dem Muster ihrer lokalen kanonischen und nicht-kanonischen Komplementaktivierung basiert. Detaillierte mechanistische Einblicke in die Aktivierung Komplement-vermittelter Signalwege sollen genutzt werden, um neue therapeutische Ansätze zu entwickeln, die definierte Komplement-Signalwege und/oder Rezeptoren blockieren. Dazu steht ein im Köhl-Labor entwickelter spezifischer Komplementinhibitor als Ausgangspunkt zur Verfügung. Zudem soll die bilaterale Beziehung zwischen der lokalen Komplementaktivierung und der Zusammensetzung und Diversität des Mikrobioms entschlüsselt werden mit dem Ziel, diese Wechselwirkung gezielt zu modulieren.

Zusammenarbeit mit anderen Forschungsbereichen im Cluster

Die TI-3 arbeitet eng mit den RTFs I, III und IV zusammen, von denen sie die Daten erhält, die individuelle genomische, metagenomische sowie immunophänotpyische Unterschiede der Patientinnen und Patienten aufzeigen. Für die Mikrobiomanalyse der Haut in experimentellen Pemphigoid Modellen sowie von Pemphigoid-Erkrankten kollaboriert TI-3 eng mit TI-1, CD5 und den CCIMs.

Mitglieder

Prof. Dr. John Baines

Vollmitglied

Max-Planck-Institut für Evolutionsbiologie
Institut für Experimentelle Medizin
Evolutionäre Genomik

Dr. rer. nat. Corinna Bang

Assoziiertes Mitglied

Christian-Albrechts-Universität zu Kiel
Institut für Klinische Molekularbiologie
Genetics & Bioinformatics

Prof. Dr. med. Thorsten Bartsch

Vollmitglied

UKSH Campus Kiel
Klinik für Neurologie

Prof. Dr. Christoph Becker-Pauly

Vollmitglied

Christian-Albrechts-Universität zu Kiel
Biochemisches Institut
Degradomics of the Protease Web

Dr. Meriem Belheouane

Assoziiertes Mitglied

Max-Planck-Institut für Evolutionsbiologie
Institut für Experimentelle Medizin
AG Evolutionary Genomics

Dr. Katja Bieber

Assoziiertes Mitglied

UKSH Campus Lübeck
LIED - Lübecker Institut für Experimentelle Dermatologie

Prof. Dr. Hauke Busch

Vollmitglied

UKSH Campus Lübeck
LIED - Lübecker Institut für Experimentelle Dermatologie
System Biology of Inflammatory Diseases

Prof. Dr. rer. nat. Tal Dagan

Vollmitglied

Christian-Albrechts-Universität zu Kiel
Institut für Allgemeine Mikrobiologie
Genomische Mikrobiologie

Prof. Dr. Christof Dörfer

Vollmitglied

UKSH Campus Kiel
Klinik für Zahnerhaltungskunde und Parodontologie

Prof. Dr. Marc Ehlers

Vollmitglied

UKSH Campus Lübeck
Institut für Ernährungsmedizin
Immunologie und Glykoanalytik

Dr. rer. nat. Maren Falk-Paulsen

Assoziiertes Mitglied

Christian-Albrechts-Universität zu Kiel
Institut für Klinische Molekularbiologie
AG Prof. Rosenstiel

Prof. Dr. rer. nat. Andre Franke

Vollmitglied

Christian-Albrechts-Universität zu Kiel
Institut für Klinische Molekularbiologie
Genetics & Bioinformatics

Prof. Dr Timo Gemoll

Assoziiertes Mitglied

UKSH Campus Lübeck
Klinik für Allgemeine Chirurgie

Prof. Dr. med. Regine Gläser

Vollmitglied

UKSH Campus Kiel
Klinik für Dermatologie, Venerologie und Allergologie

Dr. Simon Graspeuntner

Assoziiertes Mitglied

UKSH Campus Lübeck
Klinik für Infektiologie und Mikrobiologie

Dr. Yask Gupta

Assoziiertes Mitglied

UKSH Campus Lübeck
LIED - Lübecker Institut für Experimentelle Dermatologie
Model Systems of Inflammatory Skin Diseases

Prof. Dr. rer. nat. Jürgen Harder

Vollmitglied

UKSH Campus Kiel
Klinik für Dermatologie, Venerologie und Allergologie

Dr. Matthias Hübenthal

Assoziiertes Mitglied

UKSH Campus Kiel
Klinik für Dermatologie, Venerologie und Allergologie

Prof. Dr. Saleh Ibrahim

Vollmitglied

UKSH Campus Lübeck
LIED - Lübecker Institut für Experimentelle Dermatologie
Genetics of Inflammatory Diseases

Prof. Dr. Christoph Kaleta

Vollmitglied

UKSH Campus Kiel
Institut für Experimentelle Medizin
c/o Transfusionsmedizin

Dr. Anika Kasprick

Assoziiertes Mitglied

UKSH Campus Lübeck
LIED - Lübecker Institut für Experimentelle Dermatologie
Model Systems of Inflammatory Skin Diseases

Dr. Michael Könnecke

Assoziiertes Mitglied

UKSH Campus Lübeck
Klinik für Hals-, Nasen- und Ohrenheilkunde

Prof. Dr. rer. nat. Ben Krause-Kyora

Vollmitglied

Christian-Albrechts-Universität zu Kiel
Institut für Klinische Molekularbiologie
Ancient DNA Research

Prof. Dr. med. Matthias Laudes

Vollmitglied

UKSH Campus Kiel
Klinik für Innere Medizin I

PD Dr. Yves Laumonnier

Assoziiertes Mitglied

Universität zu Lübeck
Institut für Systemische Entzündungsforschung

Prof. Dr. Ralf Ludwig

Vollmitglied

UKSH Campus Lübeck
LIED - Lübecker Institut für Experimentelle Dermatologie
Model Systems of Inflammatory Skin Diseases

Prof. Dr. Matthias Merker

Vollmitglied

Forschungszentrum Borstel - Leibniz Lungenzentrum
Molekulare und Experimentelle Mykobakteriologie

Prof. Dr. Ulrich Mrowietz

Vollmitglied

UKSH Campus Kiel
Klinik für Dermatologie, Venerologie und Allergologie
Psoriasis-Zentrum Kiel

Prof. Dr. Gabriela Riemekasten

Vollmitglied

UKSH Campus Lübeck
Klinik für Rheumatologie und klinische Immunologie

Prof. Dr. med. Christoph Röcken

Vollmitglied

UKSH Campus Kiel
Institut für Pathologie

Prof. Dr. Stefan Rose-John

Vollmitglied

Christian-Albrechts-Universität zu Kiel
Biochemisches Institut
Zytokine, Rezeptoren und Metalloproteasen

Prof. Dr. med. Philip Rosenstiel

Vollmitglied

Christian-Albrechts-Universität zu Kiel
Institut für Klinische Molekularbiologie
Molecular Cell Biology

Prof. Dr. Jan Rupp

Vollmitglied

UKSH Campus Lübeck
Klinik für Infektiologie und Mikrobiologie

Prof. Dr. Christian Sadik

Vollmitglied

UKSH Campus Lübeck
Klinik für Dermatologie, Allergologie und Venerologie
Angeborene Immunität

Prof. Dr. rer. nat. Alexander Scheffold

Vollmitglied

UKSH Campus Kiel
Institut für Immunologie

Prof. Dr. Dr. Enno Schmidt

Vollmitglied

UKSH Campus Lübeck
LIED - Lübecker Institut für Experimentelle Dermatologie
Translational Research

Prof. Dr. rer. nat. Ruth Schmitz-Streit

Vollmitglied

Christian-Albrechts-Universität zu Kiel
Institut für Allgemeine Mikrobiologie
Molekularbiologie der Mikroorganismen

Prof. Dr. med. Stefan Schreiber

Sprecher

Christian-Albrechts-Universität zu Kiel
Institut für Klinische Molekularbiologie

Prof. Dr. Hinrich Schulenburg

Vollmitglied

Christian-Albrechts-Universität zu Kiel
Zoologisches Institut
Evolutionsökologie und Genetik

Prof. Dr. Christian Sina

Vollmitglied

UKSH Campus Lübeck
Institut für Ernährungsmedizin

Dr. rer. nat. Felix Sommer

Vollmitglied

UKSH Campus Kiel
Institut für Klinische Molekularbiologie

Prof. Dr. Diethard Tautz

Vollmitglied

Max-Planck-Institut für Evolutionsbiologie
Abt. Evolutionsgenetik

Eva-Maria Theismann

Assoziiertes Mitglied

Christian-Albrechts-Universität zu Kiel
Institut für Humanernährung und Lebensmittelkunde
Abt. Lebensmitteltechnologie

Prof. Dr. Daniel Unterweger

Vollmitglied

Max-Planck-Institut für Evolutionsbiologie
Evolutionäre Genomik

Prof. Dr. med. Thomas Valerius

Vollmitglied

UKSH Campus Kiel
Klinik für Innere Medizin II
Sektion für Stammzell- und Immuntherapie

Dr. Artem Vorobyev

Assoziiertes Mitglied

UKSH Campus Lübeck
LIED - Lübecker Institut für Experimentelle Dermatologie
Model Systems of Inflammatory Skin Diseases

Dr. Georg Wätzig

Assoziiertes Mitglied

UKSH Campus Kiel
Institut für Klinische Molekularbiologie

Prof. Dr. Stephan Weidinger

Vollmitglied

UKSH Campus Kiel
Klinik für Dermatologie, Venerologie und Allergologie

Prof. Dr. Detlef Zillikens

Vollmitglied

UKSH Campus Lübeck
Klinik für Dermatologie, Allergologie und Venerologie