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Arbeitsgruppe Prof. Dr. rer. nat. Petra Bacher

Bacher_Petra

 

-for English version please click here-

 

1. Gruppenname

 Intestinale Immunregulation

 

2. Schlüsselsatz

Wir untersuchen die Rolle von T-Helfer-(Th)-Zellen bei immunvermittelten Krankheiten. Mit neuen Ansätzen zur direkten Analyse antigenreaktiver Th-Zellen versuchen wir zu verstehen, warum die Toleranzmechanismen des Immunsystems bei Patienten mit chronischen Entzündungskrankheiten versagen.

 

3. Schlüsselwörter

Immuntoleranz, Antigen-spezifische T-Zellen, Entzündliche Darmerkrankungen, Kommensale Mikrobiota, Immunogenetik, Allergie, Regulatorische T-Zellen

 

4. Gruppenmitglieder

  • Gruppenleiter: Prof. Dr. rer. nat. Petra Bacher
  • Technische Assistenz: Sandra Ussat, Alejandro Urritia
  • Doktoranden: N.N.

 

5. Wissenschaftliches Profil

Unser Forschungsschwerpunkt liegt auf der Rolle antigenspezifischer Th-Zellen in der menschlichen Immunabwehr. T-Helfer-(Th)-Zellen sind zentrale Organisatoren der Immunantwort. Über ihren T-Zell-Rezeptor sind sie in der Lage, ein bestimmtes Antigen zu erkennen. Durch die Freisetzung verschiedener Effektorzytokine können sie eine dem Antigen entsprechende Immunantwort auslösen. Unangemessene oder zu starke Immunreaktionen können jedoch zu Immunpathologien wie Autoimmunität, chronischen Entzündungen oder Allergien führen. Eine spezialisierte Th-Zell-Subpopulation, die regulatorischen T-Zellen (Tregs) hingegen, haben suppressive Eigenschaften. So können sie die Immunantwort gegen ein bestimmtes Antigen abschwächen oder sogar verhindern.

Welche T-Zellen jedoch auf ein bestimmtes Antigen reagieren, welche Antigene überhaupt erkannt werden und wie die schützende Immunität und Toleranz erhalten oder gestört wird, ist in vielen klinischen Situationen nicht bekannt. Mit neuen Ansätzen zur direkten ex vivo Analyse von antigen-reaktiven Th-Zellen versuchen wir zu verstehen, warum bei Patienten mit chronisch entzündlichen Erkrankungen, wie entzündlichen Darmerkrankungen oder Allergien, die Toleranzmechanismen versagen. Durch Kombination der antigen-reaktiven Th-Zellanalyse mit leistungsstarken, hochmodernen Analyse-Technologien, wie multidimensionaler Durchfluss-Zytometrie, (Einzelzell-) Transkriptomik, TCR-Sequenzierung und Proteomik können wir umfassende Informationen der einzelnen antigen-reaktiven Th-Zellen mit hoher Sensitivität und Spezifität erhalten, um so das Zusammenspiel von Umweltfaktoren mit mikrobiellen und entzündlichen Prozessen, die zu Dysfunktionen und chronischen Entzündungen führen, aufzuklären. Unser Ziel ist es, durch die Analyse dieser grundlegenden Prozesse direkt in den Zellen des menschlichen Immunsystems, die Entwicklung neuer diagnostischer und therapeutischer Strategien für chronische Entzündungskrankheiten, Autoimmunität oder Allergien beschleunigen.

 

 

Liste der wissenschaftlichen Projekte

  • Menschliche T-Zell-Antworten gegen die intestinale Mikrobiota
  • Charakterisierung von Nahrungsmittel-spezifischen T-Zellen
  • Antigen-spezifische CD4+ T-Zellen als spezifische diagnostische Sensoren bei Mukoviszidose Patienten
  • Funktionelle und molekulare Charakterisierung menschlicher Th17 Subsets

 

 

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. Bacher P, Kniemeyer O, SchoenbrunnA, SawitzkiB, Assenmacher M, Rietschel E, Steinbach A, Cornely OA, Brakhage AA, ThielA, ScheffoldA.  Antigen-specific expansion of human regulatory T cells as a major tolerance mechanism against mucosal fungi. Mucosal Immunology. (2014) Jul;7(4):916-28.
  4. Bacher P, Kniemeyer O, Teutschbein J, Thoen M, Vödisch M, Wartenberg D, Scharf DH, Köster-Eiserfunke N, Schütte M, Dübel S, Assenmacher M, BrakhageAA, ScheffoldA. Identification of immunogenic antigens from Aspergillus fumigatus by direct multi-parameter characterization of specific conventional and regulatory CD4+ T cells.  J Immunol. (2014) Oct 1;193(7):3332-43.
  5. Bacher P, Schink C, Teutschbein J, Kniemeyer O, Assenmacher M, Brakhage AA, Scheffold A. Antigen-reactive T cell enrichment for direct, high-resolution analysis of the human naive and memory Th cell repertoire. J Immunol. (2013) Apr 15;190(8):3967-76.

 

 

7. Drittmittelförderung

  • ECCO Grant 2019: The immune repertoire of microbe-reactive T cells in blood and tissue of IBD patients
  • Christiane Herzog Stiftung 2016-2018: Antigenspezifische CD4+ T-Zellen als spezifische diagnostische Sensoren für die hochauflösende Pathogendiagnostik bei CF-Patienten

 

8. Liste der Kooperationspartner in alphabetischer Reihenfolge

  • Dr. Mario Assenmacher, Marco Vahldieck, Jennifer Pankratz; Miltenyi Biotec GmbH, Bergisch Gladbach, Germany
  • Prof. Nina Babel, Dr. Ulrik Stervbo; Marien Hospital Herne, Universitätsklinikum der Ruhr-Universität Bochum, Germany
  • 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, Germany
  • Prof. Andre Franke, Elisa Rosati; Institut für Klinische Molekularbiologie, CAU Kiel, Germany
  • Prof. Bernhard Hube, Dr. Sascha Brunke; Leibniz-Institut für Naturstoff-Forschung und Infektionsbiologie (HKI), Jena, Germany
  • Dr. Jochen Maul, Medizinische Klinik für Gastroenterologie, Infektiologie und Rheumatologie CBF, Charité – Universitätsmedizin Berlin, Berlin, Germany
  • Prof. Birgit Sawitzki, Katrin Vogt; Berlin-Brandenburg Center for Regenerative Therapies, Charité - University Medicine Berlin, Germany
  • Prof. Alexander Scheffold; Institut für Immunologie, CAU Kiel, Germany
  • Dr. Carsten Schwarz, Svenja Kaufmann, Jobst Röhmel; Klinik für Pädiatrie m.S. Pneumologie und Immunologie, Charité – Universitätsmedizin Berlin, Berlin, Germany
  • Prof. Margitta Worm, Dr. Guido Heine, Klinik für Dermatologie, Venerologie und Allergologie, Charité – Universitätsmedizin Berlin, Berlin, Germany