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Arbeitsgruppe Prof. Dr. rer. nat. Alexander Scheffold

Profilbild AG Scheffold

 

 

1. Gruppenname

Zelluläre Immunologie

 

2. Schlüsselsatz

T-Helferzellen dirigieren protektive und pathologische Immunreaktionen aber die Krankheits-spezifischen T-Zellen sind meist schlecht definiert. Durch die Charakterisierung der Krankheits-relevanten T-Zellen versuchen wir die Ursachen von Immunpathologien zu verstehen und therapeutisch zu adressieren.

 

3. Schlüsselwörter

Allergie, Chronische Darmentzündung, Autoimmunität, Antigen-spezifische T-Zellen, regulatorische T-Zellen.

 

4.  Gruppenmitglieder

  • Gruppenleiter: Prof. Dr. rer. nat. Alexander Scheffold
  • Wissenschaftler: Dr. rer. nat. Carina Saggau, Dr. rer. nat. Philipp Zingler
  • Technische Assistenz: Sandra Ussat
  • Student/innen: Sinje Leitzke (Doktorandin)

 

5.  Wissenschaftliches Profil

Chronische Immunkrankheiten, wie Allergien, entzündliche Darmentzündung oder Autoimmunität stellen ein ständig wachsendes medizinisches Problem dar. Das Immunsystem, das uns vor Infektionen schützt wendet sich hier fälschlicherweise gegen harmlose „Antigene“, wie Pflanzenpollen, Mikrobiota oder körpereigene Strukturen. Die spezifischen Krankheitsursachen sind meist unbekannt und vermutlich auch von Patient zu Patient verschieden. Auch die Krankheits-spezifischen Immunzellen, die pathologische Reaktionen initiieren oder davor schützen sind schlecht charakterisiert. Für die Diagnostik und Therapie bedeutet das: Weil detaillierte Kenntnisse fehlen, wirkt man auf das gesamte Immunsystem ein, mit entsprechenden Nebenwirkungen, und bekämpft Symptome, statt die Krankheitsursache zu beseitigen.

T-Zellen erkennen ein bestimmtes Antigen und dirigieren die spezifische Immunantwort dagegen. T-Zellen besitzen auch die Fähigkeit unerwünschte Entzündung zu unterdrücken. Dies gilt insbesondere für die regulatorischen T-Zellen, Treg genannt. Immunpathologien basieren vermutlich auf einem Ungleichgewicht zwischen pro- und anti-entzündlichen T-Zellen. Durch Wiederherstellung des natürlichen Gleichgewichts lässt sich die Krankheitsursache womöglich dauerhaft und spezifisch ausschalten.

Allerdings sind häufig die Krankheits-relevanten Antigene und damit auch die spezifischen T-Zellen unbekannt. Wir haben sensitive Verfahren entwickelt, mit denen man Antigen-spezifische T-Zellen identifizieren kann. Damit ist es möglich, die zellulären und molekularen Ursachen von Immunpathologien aufzuspüren. So konnten wir erstmals nachweisen, dass Antigen-spezifische Tregs, einen anti-allergischen Schutzwall gegen harmlose Bestandteile unserer Atemluft ausbilden, z.B. Pflanzenpollen. Allergien gegen einzelne Pollenkomponenten werden vermutlich durch spezifische Löcher in diesem Schutzwall ermöglicht. Wir untersuchen dieses Prinzip derzeit in anderen Immunpathologien. Dabei dienen Antigen-spezifische T-Zellen auch als diagnostischer Parameter. Auf der Basis dieser Ergebnisse sollen neue Therapien entwickelt werden, mit dem Ziel, den körpereigenen Schutzwall zu verstärken, die natürliche Balance wiederherzustellen und so diese Krankheitsursachen auszuschalten.

 

 

Liste der wissenschaftlichen Projekte

  •       Charakterisierung der Immunantwort gegen harmlose Antigene (link)
  •       Antigen-spezifische T-Zellen für die Infektionsdiagnostik (link)
  •       Isolation, Expansion und funktionelle Manipulation von humanen regulatorischen T-Zellen (link)
  •       Molekulare Regulation der anti-inflammatorischen Effektorfunktionen in T-Zellen (link)

 

6.   Ausgewählte Publikationen

  1. Bacher P, Hohnstein T, Beerbaum E, Röcker M, Blango MG, Kaufmann S, Röhmel J, Eschenhagen P, Grehn C, Seidel K, Rickerts V, Lozza L, Stervbo U, Nienen M, Babel N, Milleck J, Assenmacher M, Cornely OA, Ziegler M, Wisplinghoff H, Heine G, Worm M, Siegmund B, Maul J, Creutz P, Tabeling C, Ruwwe-Glösenkamp C, Sander LE, Knosalla C, Brunke S, Hube B, Kniemeyer O, Brakhage AA, Schwarz C, Scheffold A. Human Anti-fungal Th17 Immunity and Pathology Rely on Cross-Reactivity against Candida albicans. Cell. 2019 Mar 7;176(6):1340-1355.e15.
  2. Neumann C, Blume J, Roy U, Teh P, Vasanthakumar A, Beller A, Liao Y, Heinrich F, Arenzana TL, Hackney JA, Eidenschenk C, Gálvez EJC, Stehle C, Heinz  GA, Maschmeyer P, Sidwell T, Hu Y, Amsen D, Romagnani C, Chang HD, Kruglov A, Mashreghi MF, Shi W, Strowig T, Rutz S*, Kallies A*, Scheffold A*. c-Maf-dependent regulatory T cell control of intestinal Th17 cells and immunoglobulin A establishes host-microbiota homeostasis. Nat Immunol. 2019 Apr;20(4):471-481.
  3. Bacher P, Heinrich F, Stervbo U, Nienen M, Vahldieck M, Iwert C, Vogt K, Kollet J, Babel N, Sawitzki B, Schwarz C, Bereswill S, Heimesaat MM, Heine G, Gadermaier G, Asam C, Assenmacher M, Kniemeyer O, Brakhage AA, Ferreira F, Wallner M, Worm M, Scheffold A. Regulatory T Cell Specificity Directs Tolerance versus Allergy against Aeroantigens in Humans. Cell. 2016 167(4):1067-1078.
  4. Neumann C, Heinrich F, Neumann K, Junghans V, Mashreghi MF, Ahlers J, Janke M, Mockel-Tenbrinck N, Kühl A, Heimesaat M, Esser C, Im SH, Radbruch A, Rutz S and Scheffold A. Role of Blimp-1 in programing Th effector cells into IL-10 producers. J Exp Med. 2014 211(9):1807-19.
  5. de la Rosa M, Rutz S, Dorninger H, Scheffold A. Interleukin-2 is essential for CD4+CD25+ regulatory T cell function. Eur J Immunol. (2004) 34:2480-8.

 

Komplette Publikationsliste

http://www.researcherid.com/rid/S-2090-2016

http://orcid.org/0000-0002-0626-343X

 

 

7.  Drittmittelförderung

  • DFG
    • Einzelprojekt, The role of the transcription factor c-Maf for the control of mucosal inflammation in the intestine.
    • SFB/Transregio 241: Immun-Epitheliale Signalwege bei chronisch entzündlichen Darmerkrankungen, Teilprojekt B07: Identifizierung und funktionelle Charakterisierung von humanen Mikrobiota-spezifischen regulatorischen T-Zellen.
    • Exzellenzcluster  „Präzisionsmedizin für chronische Entzündungserkrankungen/Precision Medicine in Chronic Inflammation“ (PMI) (EXC 2167-390884018) TI-2 & RTF IV
  • BMBF:
    • InfectControl 2020 - Verbundvorhaben: DIAT Verbundvorhaben im Rahmen von InfectControl 2020
    • Zwanzig20-InfectControl 2020 - Verbundvorhaben: ART4Fun
  • Others
    • Cystic Fibrosis Foundation (USA) Pathogen-specific T helper cells as diagnostic sensors in CF patients

 

8.  Liste der Kooperationspartner in alphabetischer Reihenfolge

  • Dr. Mario Assenmacher, Dr. Michael Apel, Miltenyi Biotec GmbH, Bergisch Gladbach, Deutschland
  • Prof. Nina Babel, Marien Hospital Herne, Universitätsklinikum der Ruhr-Universität Bochum, Deutschland/Charité – Universitätsmedizin Berlin, Deutschland
  • Prof. Stephan Bereswil, Dr. Markus Heimesaat, Institut für Mikrobiologie und Hygiene – Charité Universitätsmedizin Berlin, Berlin, Deutschland
  • Prof. Axel Brakhage, Dr. Olaf Kniemeyer, Leibniz-Institut für Naturstoff-Forschung und Infektionsbiologie (HKI), Jena, Germany
  • Prof. Oliver Cornely, Angela Steinbach, Klinik I für Innere Medizin, Uniklinik Köln, Köln, Deutschland
  • Dr. Uta Düesberg, Mukoviszidose Institut gGmbH, Bonn, Deutschland
  • Prof. Hermann Einsele, Dr. Michael Hudecek, Medizinische Klinik und Poliklinik II, Zentrum Innere Medizin, Uniklinik Würzburg, Würzburg, Deutschland
  • Prof. Dr. rer. nat. Andre Franke, Institut für Klinische Molekularbiologie, CAU
  • PD Dr. Thomas Häupl, Med. Klinik m. S. Rheumatologie und Klinische Immunologie, Charité – Universitätsmedizin Berlin, Berlin, Deutschland
  • Prof. Susanne Hartmann, Freie Universität Berlin, Fachbereich Veterinärmedizin, Institut für Immunologie, Berlin, Deutschland
  • Prof. Dr. Dr. h.c. Stefan H. E. Kaufmann, Max-Planck-Institut für Infektionsbiologie Berlin, Deutschland
  • PD Dr.med. Christoph Knosalla, Klinik für Herz-, Thorax- und Gefäßchirurgie, Deutsches Herzzentrum Berlin, Deutschland
  • Dr. Sascha Rutz, Genentech, San Francisco, USA
  • Dr. Carsten Schwarz, Klinik für Pädiatrie m.S. Pneumologie und Immunologie, Charité – Universitätsmedizin Berlin, Berlin, Deutschland
  • Prof. Britta Siegmund, Dr. Jochen Maul, Medizinische Klinik für Gastroenterologie, Infektiologie und Rheumatologie CBF, Charité – Universitätsmedizin Berlin, Berlin, Deutschland
  • Prof. Margitta Worm, Dr. Guido Heine, Klinik für Dermatologie, Venerologie und Allergologie, Charité – Universitätsmedizin Berlin, Berlin, Deutschland