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Arbeitsgruppe Prof. Dr. rer. nat. Alexander Scheffold

 

 

1. Gruppenname

Zelluläre Immunologie

 

2.Schlüsselsatz

T-Helferzellen dirigieren protektive und pathologische Immunreaktionen, aber die krankheitsspezifischen T-Zellen sind meist schlecht definiert. Durch die Charakterisierung der krankheitsrelevanten T-Zellen versuchen wir die Ursachen von Immunpathologien zu verstehen und therapeutisch auszuschalten.

 

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. Christian Neumann

 

5.  Wissenschaftliches Profil

Chronische Immunkrankheiten, wie Allergien, entzündliche Darmerkrankung 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 krankheitsspezifischen 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. Dies führt zu entsprechenden Nebenwirkungen und man 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 Entzündungen 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 krankheitsrelevanten 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, 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.
  2. Bacher P, Steinbach A, Kniemeyer O, Hamprecht A, Assenmacher M, Vehreschild MJGT, Vehreschild JJ, Brakhage AA, Cornely OA, Scheffold A. Fungus-specific CD4+ T cells for rapid identification of invasive pulmonary mold infection. Am J Respir Crit Care Med. (2015) 191(3):348-52.
  3. 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.
  4. Rutz S, Janke M, Kassner N, Hohnstein T, Krueger M, Scheffold A. Notch regulates IL-10 production by T helper 1 cells. Proc Natl Acad Sci USA. (2008) 105(9):3497-502
  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.
  • 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