Angeborene Immunität und Infektion

Virusinfektionen im Gehirn können verheerende Folgen haben und möglicherweise neurodegenerative Prozesse auslösen. Eine gut regulierte Immunantwort ist daher entscheidend, um die neuronale Funktion zu schützen und die Homöostase aufrechtzuerhalten. Unsere Forschung konzentriert sich auf das Verständnis sowohl der angeborenen als auch der adaptiven Immunreaktionen auf Virusinfektionen im Gehirn. Angesichts des komplexen Zusammenspiels zwischen verschiedenen Zelltypen im zentralen Nervensystem setzen wir zellspezifische Markierungen neu synthetisierter Proteine ein, um die Reaktionen von Astrozyten im Verlauf der Infektion zu untersuchen. Durch die Analyse dieser dynamischen Wechselwirkungen liefern unsere Daten wichtige Erkenntnisse darüber, wie verschiedene Zellpopulationen zur Abwehrmechanismen des Gehirns beitragen. Dieses Wissen bildet die Grundlage für die Identifizierung wichtiger Interventionspunkte, um Immunreaktionen zu modulieren und Infektion-induzierte Schäden zu mildern.

Im Gegensatz zu peripheren Geweben zeigt das Gehirn eine hochspezialisierte Regulation der Typ I IFN-Antworten, sowohl auf der Ebene unterschiedlicher Zelltypen—wie Neuronen, Astrozyten und Mikroglia—als auch über verschiedene Gehirnregionen hinweg. Diese räumlich begrenzte IFN-Antwort gewährleistet eine effektive Virusbekämpfung, während sie die Entzündung minimiert und die neuronale Funktion bewahrt. Neuronen zeigen häufig eine streng kontrollierte, niedriggradige IFN-Antwort, während Gliazellen robuste antivirale Abwehrmechanismen aktivieren können. Darüber hinaus deuten regionalspezifische Unterschiede in der IFN-Aktivität auf ein fein abgestimmtes Immunsystem hin, das an die lokalen zellulären Umgebungen angepasst ist. Wir zielen darauf ab, diese einzigartigen Regulationsmechanismen in verschiedenen Zelltypen zu verstehen, da sie entscheidend für die Entwicklung gezielter Therapien gegen neurotrope Virusinfektionen sind.

Virusinfektionen können die antiviralen Reaktionen nicht nur innerhalb von Geweben, sondern auch an wichtigen biologischen Barrieren, einschließlich der Blut-Hirn-Schranke, dem Plexus choroideus, der Hirnhaut und der Plazenta, erheblich beeinflussen. Diese Effekte können entweder durch direkte virale Wirkung oder indirekt durch entzündungsbedingte Störungen hervorgerufen werden. Eine Beeinträchtigung solcher Barrieren erleichtert das Eindringen von Viren in das zentrale Nervensystem und, bei schwangeren Personen, die Übertragung auf den sich entwickelnden Embryo. Infektionen während kritischer Entwicklungsphasen können zu langfristigen Veränderungen der Gehirnstruktur und -funktion führen, mit potenziellen langfristigen neurologischen Konsequenzen. Die Aufklärung der Mechanismen, durch die Viren diese Schutzbarrieren überwinden und schädigen, ist entscheidend für die Entwicklung von Strategien zur Verhinderung der vertikalen Transmission und zum Schutz des zentralen Nervensystems.