AG Natürliche Immunität der Haut
Leitung: Prof. Dr. rer. nat. Birgit Schittek
Tel.: 07071-2980832
Fax: 07071-295187
Email: birgit.schittek@med.uni-tuebingen.de
Anschrift: Universitäts-Hautklinik
Sektion Dermatologische Onkologie
Liebermeisterstr. 25
72076 Tübingen
Mitarbeiter
Heiko Steffen, Dr. rer. nat. Postdoc: 29-80838
Ilknur Senyürek, Dipl. Biologin: 29-80838
Jasmin Schnaut, Chemielaborantin: 29-80838
Maren Paulmann, Dip. Biologin Tel.: 29-80838
Ines Wanke, MTA, Tel: 29-80838
Projekte
1. Untersuchungen zur Regulation, Spezifität, Wirksamkeit und klinischen Relevanz von Dermcidin-abgeleiteten antimikrobiellen Peptiden
Die Haut und die Schleimhäute sind die Haupteffektororgane des natürlichen Immunsystems, da sie eine physikalische Barriere zu der Umgebung darstellen. Antimikrobiell wirksame Peptide sind Bestandteile des natürlichen Abwehrsystems, können im Gegensatz zu den Effektoren der erworbenen Immunität bei einer Infektion sehr schnell aktiviert und freigesetzt werden und bilden damit eine erste Barriere gegen eindringende Erreger. In der menschlichen Haut werden antimikrobielle Peptide vor allem von Keratinozyten entweder konstitutiv oder nach einem inflammatorischen Stimulus produziert. Dermcidin (DCD) ist ein von uns beschriebenes neues antimikrobiell wirksames Peptid, das konstitutiv von ekkrinen Schweißdrüsen exprimiert wird und im menschlichen Schweiß vorhanden ist. Es zeigt antibiotische Aktivität gegenüber Gram-positive und Gram-negative Mikroorganismen, darunter auch S. aureus. Wir konnten zeigen, dass Dermcidin im Schweiß von Patienten mit atopischer Dermatitis, deren Haut häufig mit S. aureus besiedelt ist, vermindert vorliegt. Die natürliche Hautflora dagegen wird von S. epidermidis dominiert, S. aureus Besiedlung findet man auf gesunder Haut selten. Ziel unserer Untersuchungen ist es, zu untersuchen, welche natürlichen Abwehrmechanismen der selektiven Hautbesiedlung zugrunde liegen. Dabei werden wir u.a. die Regulation der DCD-Expression sowie den Wirkmechanismus und das Wirkspektrums des DCD-Peptids zu untersuchen. In einem weiteren biochemischen Teilprojekt soll untersucht werden, welche strukturellen Eigenschaften das Dermcidin aufweist, welche minimale Sequenz für eine biologische Aktivität notwendig ist und welche Proteasen bei der proteolytischen Prozessierung beteiligt sind. Ziel dieser Arbeiten ist es, zum molekularen Verständnis des Wirkmechanismus beizutragen.
Abbildung: Dermcidin (rot markiert) wird in den sekretorischen Endstücken der Schweißdrüse gebildet und in das Lumen sezerniert. Die Kerne der sekretorischen und muzinösen Zellen der Schweißdrüse sind grün gefärbt, die die Schweißdrüse umhüllenden myoepitheliale Zellen sind blau gefärbt.
Forschungsförderung
Deutsche Forschungsgemeinschaft
- Schi 510 3-1
- 3-2
- 3-3
- SFB 766
Literatur
Siehe Pubmed unter schittek-b und dermcidin
2. Differentielle Expression und Effektivität der von Staphylokokken induzierten antimikrobiellen Peptide in menschlicher Haut
Die menschliche Haut wird von einer Vielzahl von Mikroorganismen besiedelt, die in relativ stabiler Anzahl und Zusammensetzung auf der äußeren Epidermisschicht als kleine Kolonien vorkommen. Die natürliche mikrobielle Hautflora wird von S. epidermidis dominiert, wohingegen man S. aureus Besiedlung auf gesunder Haut selten findet. Patienten mit atopischem Ekzem dagegen zeigen eine verstärkte Besiedlung der Haut mit S. aureus. Es ist bislang unklar, warum menschliche Haut nur selektiv kolonisiert wird. Neben der differentiellen Expression von spezifischen Kolonisations- bzw. Adhäsionsfaktoren der Bakterien, spielt die natürliche Immunabwehr der Haut, die selektiv bestimmte Keime eliminieren kann, eine große Rolle.
Zu den Bestandteilen des natürlichen Abwehrsystems der Haut gehören die antimikrobiellen Peptide, die in erster Linie in menschlicher Haut von Keratinozyten und neutrophilen Granulozyten produziert werden. Antimikrobielle Peptide können bei einer Infektion sehr schnell aktiviert und freigesetzt werden und bilden damit eine erste Barriere gegen eindringende Erreger. Sie kontrollieren das Wachstum von Mikroorganismen in den ersten Stunden nach epithelialer Verletzung, während der Wundheilung und sind bei einigen inflammatorischen Hauterkrankungen aktiv. Antimikrobielle Peptide können entweder konstitutiv oder erst nach einem inflammatorischen Stimulus produziert werden. Ziel des Forschungsprojektes ist es, zu untersuchen, welche natürlichen Abwehrmechanismen der selektiven Hautbesiedlung zugrunde liegen. Dazu möchten wir a) die Regulation der von Staphylokokken induzierten Expression von antimikrobiellen Peptiden in menschlicher Haut untersuchen, b) die Effektivität und eine mögliche synergistische Schutzwirkung dieser Peptide analysieren und c) eine mögliche klinische Relevanz der von Staphylokokken differentiell induzierten antimikrobiellen Peptide untersuchen.
Forschungsförderung
IZKF E.05.00163: IZKF-Verbundprojekt mit dem Thema: „Vom Kommensalen zum Pathogen: Kolonisierung und Wirtsabwehr bei Staphylokokken-Infektionen“.