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Wie beeinflusst die Darmflora chronische Entzündungen und Krebs?

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Schwiete-Labor für Mikrobiota und Entzündung

Rund 10% der Bevölkerung Deutschlands leiden unter chronischen Entzündungskrankheiten wie Rheuma, Schuppenflechte oder Darmentzündungen. Unbehandelt kann chronische Entzündung auch Krebs auslösen. Bei diesen Patienten ist die Zusammensetzung der Darmflora (intestinale Mikrobiota) im Vergleich zu gesunden Menschen verändert (Dysbiose). Die Darmflora ist aber nicht nur Spiegel unserer Gesundheit, sondern kann auch den klinischen Verlauf, das Krebsrisiko und das Ansprechen auf Therapie beeinflussen.
Gefördert von der Dr. Rolf M. Schwiete Stiftung versuchen wir den Dialog zwischen Bakterien und Wirt und dadurch die Entstehung und Chronifizierung von Entzündungen zu verstehen.
Gemeinsam mit der Gastroenterologie der Charité Universitätsmedizin Berlin und des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung in Leipzig haben wir eine neue Methode zur einfachen und schnellen Bestimmung der Zusammensetzung der Darmflora aus Stuhlproben entwickelt. Mit der sogenannten „Mikrobiota-Zytometrie“ kann der Zusammenhang zwischen Darmbakterien und Krankheit genau untersucht werden. So haben wir gezeigt, dass die Darmflora entscheidend die Fähigkeit von Immunzellen beeinflusst, eine Darmentzündung auszulösen.
Wir wollen jetzt verstehen, ob und wie bestimmte Bakterien der Darmflora das Immunsystem aktivieren oder hemmen können. Wir haben bereits einen Kandidaten identifiziert, der das Potential hat, Entzündungen zu hemmen, indem er die Expression des entzündungshemmenden Zytokins TGF-β fördert.
Eine Konsequenz der Ausschüttung von TGF-β ist eine Verstärkung der Produktion von sogenannten IgA-Antikörpern. Diese „Darmantikörper“, gehören mit zur Barriere, die unter anderem verhindert, dass Darmbakterien die Darmwand unkontrolliert durchdringen und eine Entzündung verursachen. Eine mögliche Anwendung könnte sein, diese Bakterien therapeutisch einzusetzen, um TGF-β und IgA-Antikörper zu induzieren und so Entzündung zu hemmen und die Darmbarriere zu stärken.
Des Weiteren werden wir Mikrobiota-Proben von Patienten mit chronisch-entzündlichen Darmerkrankungen, Darmkrebs und rheumatischen Erkrankungen wie Morbus Bechterew analysieren, um Bakterien zu identifizieren, die mit den verschiedenen Krankheitsbildern assoziiert sind und eventuelle kausale Zusammenhänge aufklären.
Ziel ist es ein besseres Verständnis der Rolle von einzelnen Bakterienspezies bei der Entstehung und Aufrechterhaltung von chronischen Entzündungen zu bekommen und darüber neue therapeutische Ansätze über die gezielte Manipulation der Darmflora zu entwickeln.

Gruppenleiter
    Dr. habil. Hyun-Dong Chang

Dr. habil. Hyun-Dong Chang
Deutsches Rheuma-Forschungszentrum Berlin
Schwiete-Labor Mikrobiota und Entzündung
Charitéplatz 1
10117 Berlin

Tel: +49 3028460761
chang@drfz.de

Stichworte
Mikrobiota
Chronische Entzündungen
Krebs

Diese Arbeitsgruppe wird von der Dr. Rolf M. Schwiete Stiftung gefördert
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Gruppenleiter
Dr. habil. Hyun-Dong Chang

Wissenschaftler
Dr. Alexander Beller
Dr. Pawel Durek
Dr. Ute Hoffmann

Doktoranden
Lisa Budzinski
Victoria von Goetze
Kevin Heiking
Aayushi Shah

Bachelor/Diplom/Master
Tanisha Momtaz

Technische Assistenz
René Maier

Schwiete-Labor für Mikrobiota und Entzündung Dr. habil. Hyun-Dong Chang Tel +49 (0)30 28460-761 chang@drfz.de Zur Person
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Prof. Dr. Petra Bacher, IKMB – Christian-Albrechts-Universität zu Kiel, Germany
Dr. Charlotte Esser, Leibniz Forschungsinstitut für Umweltmedizin Düsseldorf, Germany
Prof. Dr. Ahmed Hegazy, Charité Universitätsmedizin Berlin, Medizinische Klinik I, Germany
Dr. Andrey Kruglov, DRFZ, Germany
Dr. Anja Kühl, Charité Universitätsmedizin Berlin, Medizinische Klinik I, Germany
Dr. Mir-Farzin Mashreghi, DRFZ, Germany
Prof. Dr. Susann Müller, Helmholtz Institut für Umweltforschung, Leipzig, Germany
Prof. Dr. Denis Poddubnyy, Charité Universitätsmedizin Berlin, Medizinische Klinik I, Germany
Dr. Anne Regierer, DRFZ, Germany
Prof. Dr. Chiara Romagnani, Charité Universitätsmedizin Berlin, Medizinische Klinik I, Germany
Dr. Dagmar Scheel-Toellner, Universität Birmingham, Germany
Dr. Maren Schmiester, Charité Universitätsmedizin Berlin, Medizinische Klinik mit Schwerpunkt Hämatologie, Onkologie und Tumorimmunologie, Germany
Prof. Dr. Alexander Scheffold, Christian-Albrechts-Universität zu Kiel, Germany
Prof. Dr. Britta Siegmund, Charité Universitätsmedizin Berlin, Medizinische Klinik I, Germany
Prof. Rene Toes and Dr. Ulrich Scherer, Leiden University Medical Centre, The Netherlands
Dr. Carl Weidinger, Charité Universitätsmedizin Berlin, Medizinische Klinik I, Germany
Dr. Jakob Zimmermann, Universität Bern, Germany

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Zimmermann J, Hübschmann T, Schattenberg F, Schumann J, Durek P, Riedel R, Friedrich M, Glauben R, Siegmund B, Radbruch A, Müller S, Chang HD. High-resolution microbiota flow cytometry reveals dynamic colitis-associated changes in fecal bacterial composition. Eur J Immunol. 2016 May;46(5):1300-3. doi: 10.1002/eji.201646297.

Zimmermann J, Kühl AA, Weber M, Grün JR, Löffler J, Haftmann C, Riedel R, Maschmeyer P, Lehmann K, Westendorf K, Mashreghi MF, Löhning M, Mack M, Radbruch A, Chang HD. T-bet expression by Th cells promotes type 1 inflammation but is dispensable for colitis. Mucosal Immunol. 2016 Nov;9(6):1487-1499. doi: 10.1038/mi.2016.5.

Cossarizza A, Chang HD, Radbruch A et al Guidelines for the use of flow cytometry and cell sorting in immunological studies. Eur J Immunol. 2017 Oct;47(10):1584-1797. doi: 10.1002/eji.201646632.

Zimmermann J, Durek P, Kühl AA, Schattenberg F, Maschmeyer P, Siracusa F, Lehmann K, Westendorf K, Weber M, Riedel R, Müller S, Radbruch A, Chang HD. The intestinal microbiota determines the colitis-inducing potential of T-bet-deficient Th cells in mice. Eur J Immunol. 2018 Jan;48(1):161-167. doi: 10.1002/eji.201747100.

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  • Dr. Rolf M. Schwiete Stiftung
  • TRR130 TP 16 (Radbruch/Chang): Deciphering the Survival Code of Memory Plasma Cells and Memory B Cells
  • TRR241 TP B03 (Radbruch/Chang): The intestinal epithelial cells in the dialogue between microbiota and the immune system
  • Pfizer: JAK/STAT inhibitors as a potential therapeutic treatment to specifically deplete plasma cells in the inflammatory niche of rheumatoid arthritis patients (WI221601)
  • Rheumastiftung: Molecular adaptations of pathogenic memory T Helper cells in rheumatic inflammations
  • RTCure: WP3 (Project leader Chang/Radbruch)
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