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Epigenetische Weitergabe von erworbener Immunfunktionen

Erstmals hat eine Studie an Säugetieren zeigen können, dass Anpassungen an Infektionskrankheiten auch epigenetisch an Nachkommen weitervermittelt werden. Eine multinationale Forschergruppe der Universitäten Bonn, des Saarlandes, Athen und Radboud (Niederlande) sowie des Universitätsklinikums Lausanne (Schweiz) und des Deutschen Zentrums für Neurodegenerative Erkrankungen (DZNE) ging von der Frage aus, ob sich eine Infektion epigenetisch auch auf die Immunisierung nachfolgender Generationen auswirkt.

Tatsächlich, so berichtet das Team jetzt in „Nature Immunology“, geben Mäuseväter, die zuvor eine Infektion mit Pilzen überwunden hatten oder mit Pilzsubstanzen stimuliert wurden, ihren verbesserten Schutz über mehrere Generationen hinweg weiter.
Im Zuge epigenetischer Forschungen in Ergänzung chromosomal basierter Genetik wurde zuvor bereits bei Pflanzen und wirbellosen Tieren eine Übertragung von Infektionsresistenz auf die nächste Generation nachgewiesen. Um zu prüfen, ob auch bei Säugetieren Effekte des angeborenen Immunsystems an die nächsten Generationen weitergegeben werden, wurden männliche Mäuse mit Candida albicans infiziert. Nach überstandener Infektion wurden die Tiere mit völlig gesunden Weibchen verpaart. Die daraus hervorgehenden Kinder verglichen die Forschenden mit Nachkommen von Mäusepaaren, die zuvor nicht mit Candida infiziert waren. Um den Status des Immunsystems experimentell zu untersuchen, infizierte das Team die Männchen der nachfolgenden Mäusegeneration mit Kolibakterien. „Die Abkömmlinge der männlichen Mäuse, die zuvor Candida ausgesetzt waren, waren deutlich besser vor einer nachfolgenden E.-coli-Infektion geschützt als die Nachkommen der nicht infizierten männlichen Mäuse”, berichtet Prof. Dr. Mihai G. Netea vom Radboud Zentrum für Infektionskrankheiten. Auch in der nächsten Generation zeigte sich noch dieser Effekt. Diese Weitergabe der Immunisierung auf nachfolgende Generationen funktioniert durch eine epigenetische Umprogrammierung von Monozyten-Vorläufer des Immunsystems, wenn die Väter zuvor eine Infektion mit Candida albicans durchgemacht haben. Unklar ist noch, wie die veränderten Funktionen, die ja nicht chromosomal fixiert sind, das Knochenmark der Nachkommen erreichen. Unklar ist auch, ob die an Mäusen gewonnenen Erkenntnisse auf Menschen übertragbar sind.

Originalpublikation Natalie Katzmarski et al., Nature Immunology, Oktober 2021; DOI 10.1038/s41590-021-01052-7

Pressemitteilung Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn, Oktober 2021

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