{"id":35315,"date":"2023-10-27T14:02:52","date_gmt":"2023-10-27T12:02:52","guid":{"rendered":"https:\/\/semmelweis.hu\/deutsch\/?p=35315"},"modified":"2023-10-27T14:02:52","modified_gmt":"2023-10-27T12:02:52","slug":"forscher-von-semmelweis-veroeffentlichten-eine-studie-ueber-ein-entzuendungsregulierendes-molekuel","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/semmelweis.hu\/deutsch\/2023\/10\/27\/forscher-von-semmelweis-veroeffentlichten-eine-studie-ueber-ein-entzuendungsregulierendes-molekuel\/","title":{"rendered":"Forscher von Semmelweis ver\u00f6ffentlichten eine Studie \u00fcber ein entz\u00fcndungsregulierendes Molek\u00fcl"},"content":{"rendered":"

In der renommierten Fachzeitschrift Nature Communications wurde ein Artikel ver\u00f6ffentlicht, der ausschlie\u00dflich von Forschern des Instituts f\u00fcr Physiologie verfasst wurde. Die Forschungsgruppe von Dr. Bal\u00e1zs Enyedi, au\u00dferordentlicher Professor am Institut, hat eine innovative Methode entwickelt, mit der die Freisetzung eines wichtigen Entz\u00fcndungsregulators, Leukotrien B4, in lebenden Geweben in Echtzeit mit mikroskopischen Methoden nachgewiesen werden kann.<\/strong><\/p>\n

Im Falle einer Gewebesch\u00e4digung mobilisiert der K\u00f6rper innerhalb von Minuten seine Abwehrmechanismen gegen potenzielle Krankheitserreger aus der Au\u00dfenwelt. Der Nobelpreistr\u00e4ger Ilja Iljitsch Mechnikow beobachtete bei der Untersuchung von Seesternlarven unter dem Mikroskop, dass Zellen nach einer Verletzung in Richtung der Wunde wandern – und entdeckte die Immunzellen, die heute als Phagozyten bekannt sind. Obwohl dieses Ph\u00e4nomen schon seit fast 150 Jahren bekannt ist, sind viele Details dieses fein regulierten Prozesses noch immer nicht gut gekl\u00e4rt. In unseren Experimenten an Zebrafischen verletzen wir die Schwanzflosse der 2-3 Millimeter langen Zebrafischlarven und nutzen die Mikroskopie, um die regulatorischen Prozesse sichtbar zu machen, die es den wei\u00dfen Blutk\u00f6rperchen erm\u00f6glichen, innerhalb von Minuten zur Wundstelle zu wandern, um den K\u00f6rper vor Krankheitserregern zu sch\u00fctzen und die Wundkontraktion und anschlie\u00dfende Heilung zu f\u00f6rdern“ – erkl\u00e4rt Dr. Bal\u00e1zs Enyedi.<\/p>\n

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Seit Jahrhunderten verwenden Forscher verschiedene Modellsysteme, um biologische Prozesse zu verstehen. Zebrafische wurden in den 1960er Jahren von dem in Ungarn geborenen amerikanischen Molekularbiologen George Streisinger in die Forschungswelt eingef\u00fchrt. Urspr\u00fcnglich wurden Zebrafische vor allem f\u00fcr entwicklungsbiologische Studien verwendet, da sie sich durch externe Befruchtung fortpflanzen, so dass es einfach ist, die Entwicklung eines Tieres von einem Einzellstadium an zu beobachten, sogar unter einem Lichtmikroskop. In den 2000er Jahren begann man, sie f\u00fcr die Modellierung menschlicher Krankheiten zu verwenden, zun\u00e4chst vor allem f\u00fcr monogenetische Erbkrankheiten, sp\u00e4ter auch f\u00fcr die Entz\u00fcndungs- und Tumorbiologie. Das Team von Dr. Bal\u00e1zs Enyedi w\u00e4hlte Zebrafische f\u00fcr seine Forschung aus, weil sie \u00e4hnliche zellul\u00e4re Entz\u00fcndungsprozesse wie S\u00e4ugetiere und Menschen aufweisen. Sie machen sich die Tatsache zunutze, dass ihre Larven durchsichtig sind, wodurch sie sich besonders gut unter dem Mikroskop untersuchen lassen. Au\u00dferdem lassen sich Zebrab\u00e4rblinge genetisch ver\u00e4ndern, so dass man im Labor Transgene, so genannte Fluoreszenzsensoren, in das Erbgut der Fische einbauen kann, mit denen man die Molek\u00fcle, die man in den Larven untersuchen will, unter dem Mikroskop verfolgen kann.<\/div>\n

\"\"<\/a>Die durch chemische Umweltreize ausgel\u00f6ste Zellbewegung wird als Chemotaxis bezeichnet, und die Molek\u00fcle, die die Zellwanderung in Richtung des chemischen Reizes verst\u00e4rken, werden als Chemoattraktoren bezeichnet. Nach einer Verletzung werden im verletzten Gewebe Chemoattraktoren produziert bzw. freigesetzt, die die Migration wei\u00dfer Blutk\u00f6rperchen und eine lokale Entz\u00fcndung ausl\u00f6sen. Diese Molek\u00fcle konnten jedoch nicht in Echtzeit beobachtet werden, wir wussten nicht genau, wann und von welchen Zellen sie freigesetzt wurden, und wir wussten nicht, wie weit sie sich von der Quelle entfernt haben“ – sagte der au\u00dferordentliche Professor. Die neue Methode besteht darin, dass sie eines der Molek\u00fcle, das die Entz\u00fcndung reguliert, n\u00e4mlich Leukotrien B4, in Echtzeit sichtbar machen und messen konnten, wodurch es zum ersten Mal m\u00f6glich war, den Ort und die Gewebeverteilung der Freisetzung eines Chemoattraktivums bei Entz\u00fcndungen zu untersuchen.<\/p>\n

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Im Grunde haben wir eine neue Brille entwickelt, mit der wir ein wichtiges Molek\u00fcl, das die Entz\u00fcndung reguliert, sichtbar machen k\u00f6nnen<\/p>\n<\/blockquote>\n

– betonte Dr. Bal\u00e1zs Enyedi.<\/p>\n

Wenn Gewebe verletzt wird, produziert es einen „Entz\u00fcndungscocktail“ – es wird eine Reaktion ausgel\u00f6st, bei der eine Flut von wei\u00dfen Blutk\u00f6rperchen in das betroffene Gebiet str\u00f6mt. Je schwerer die Verletzung ist oder je mehr Krankheitserreger von au\u00dfen in den K\u00f6rper eindringen, desto mehr wei\u00dfe Blutk\u00f6rperchen m\u00fcssen in den betroffenen Bereich gesteuert werden. Leukotrien B4 ist ein zentraler Entz\u00fcndungsmediator, der aus Arachidons\u00e4ure gebildet wird und ein sehr starkes Chemoattraktivum ist, das die „Anziehung“ der wei\u00dfen Blutk\u00f6rperchen ausl\u00f6st. Es wird von den wei\u00dfen Blutk\u00f6rperchen selbst in einer entz\u00fcndlichen Umgebung produziert, aber bis heute verstehen wir nicht vollst\u00e4ndig, wie die Freisetzung von Leukotrien B4 reguliert wird. Dies ist eine der Fragen, die in Zukunft durch die von uns entwickelte Methode beantwortet werden kann“ – erkl\u00e4rt Dr. Bal\u00e1zs Enyedi.<\/div>\n

\"\"<\/a>Die neue Methode, die die Gruppe entwickelt hat, besteht darin, einen Biosensor ausgehend vom Leukotrien-B4-Rezeptor durch Ver\u00e4nderung seiner Sequenz herzustellen. Die gr\u00fcne Fluoreszenz des Sensors erh\u00f6ht sich durch Leukotrien B4 deutlich und kann unter einem Fluoreszenzmikroskop gemessen werden, wobei die Intensit\u00e4t des gr\u00fcnen Lichts mit der Leukotrien B4-Konzentration variiert (siehe Abbildung). Die DNA-Sequenz, die den Biosensor kodiert, kann in die – w\u00e4hrend der Experimente getesteten Zellen – eingebracht werden, die dann selbst den Sensor erzeugen. Auf diese Weise k\u00f6nnen transgene Zebrafische oder sogar M\u00e4use erzeugt werden, in denen bestimmte Zellen den Sensor exprimieren, was den mikroskopischen Nachweis von Leukotrien B4 in ihrer eigenen Umgebung erm\u00f6glicht. Als kleines Molek\u00fcl diffundiert Leukotrien B4 innerhalb von Minuten von der Quelle weg, so dass es in fixierten Geweben mit klassischen Immunf\u00e4rbemethoden nicht nachweisbar ist. Mit der neuen Methode kann jedoch die Freisetzung von Leukotrien B4 als gr\u00fcnes Fluoreszenzsignal in transgenen Tieren in Echtzeit \u00fcberwacht werden“ – betonte Dr. Bal\u00e1zs Enyedi.<\/p>\n

In ihrer fr\u00fcheren Studie haben sie einen Biosensor f\u00fcr Leukotrien B4 entwickelt, aber ihre Forschung k\u00f6nnte verallgemeinert werden, so dass auch Sensoren f\u00fcr andere Molek\u00fcle entwickelt werden k\u00f6nnen, die Entz\u00fcndungsprozesse regulieren.<\/div>\n

\"\"<\/a>„Die Forschung hat mehrere zukunftsweisende Aspekte. Sie wird uns ein besseres Verst\u00e4ndnis der Biologie und Pathologie von Entz\u00fcndungen erm\u00f6glichen: Es gibt viele Forschungsteams, die daran arbeiten und deren Traum es seit Jahrzehnten ist, die Freisetzung und Diffusion von Molek\u00fclen nicht nur prinzipiell zu verstehen, sondern diesen Prozess auch sehen zu k\u00f6nnen. Unsere Methode wird uns ein besseres Verst\u00e4ndnis der genauen Rolle der Faktoren erm\u00f6glichen, die die Entz\u00fcndungsbiologie auch in verschiedenen Krankheitsmodellen regulieren – dies kann k\u00fcnftig ein Schl\u00fcssel zur Entwicklung wirksamerer therapeutischer Mittel sein. Andererseits bieten die neuen chemoattraktiven Biosensoren, die geschaffen wurden und derzeit entwickelt werden, auch die M\u00f6glichkeit, Molek\u00fcle und Inhibitoren zu finden, die die Funktion der Chemoattraktoren schneller und effizienter beeinflussen als die derzeitigen Methoden. Derzeit konzentrieren wir uns darauf, die biologische Wirkung von entz\u00fcndungsregulierenden Molek\u00fclen besser zu verstehen, aber l\u00e4ngerfristig planen wir auch die Identifizierung von Inhibitoren, die in der pharmazeutischen Forschung eingesetzt werden k\u00f6nnen“- betonte Dr. Bal\u00e1zs Enyedi.<\/p>\n

Der Forscher absolvierte die Fakult\u00e4t f\u00fcr Allgemeinmedizin der Semmelweis Universit\u00e4t im Jahre 2006 und promovierte am Institut f\u00fcr Physiologie in der Forschungsgruppe von Dr. Mikl\u00f3s Geiszt, Professor am Institut, \u00fcber reaktive Sauerstoffderivate. Bereits dort entwickelte Dr. Bal\u00e1zs Enyedi Fluoreszenzsensoren mit denen der Pegel eines der reaktiven Sauerstoffderivate, Wasserstoffperoxid, in Zellen gemessen werden kann. Anschlie\u00dfend erhielt er eine Stelle im Institut f\u00fcr Zellbiologie am Memorial Sloan Kettering Cancer Center in New York, USA. Hier lernte er unter anderem das Modellsystem Zebrafisch kennen.<\/p>\n

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Ich wurde dem Labor eines jungen Arbeitsgruppenleiters, Dr. Philipp Niethammer, zugewiesen, was f\u00fcr meine Karriere ein besonderer Gl\u00fccksfall war: Als Postdoc konnte ich den Aufbau eines Labors miterleben und dieses Wissen sp\u00e4ter selbst nutzen. Von 2011 bis 2016 arbeitete ich in den Vereinigten Staaten, wo ich das Modellsystem Zebrafisch kennenlernte, und kehrte dann an die Semmelweis Universit\u00e4t zur\u00fcck, wo ich begann, die Infrastruktur f\u00fcr die Zebrafischforschung und die damit verbundene Lebendmikroskopie aufzubauen, die bis dahin an der Institution nicht vorhanden war<\/p>\n<\/blockquote>\n

– betonte er. Dazu hat er nicht nur von der Semmelweis Universit\u00e4t Unterst\u00fctzung bekommen: Im Jahre 2018 erhielt er ein Stipendium des Lend\u00fclet-Programms der Ungarischen Akademie der Wissenschaften, das ihm dank des Startup-Programms der Universit\u00e4t und der F\u00f6rderprogrammen des Direktorats f\u00fcr Innovation den Aufbau seiner Forschungsgruppe am Institut f\u00fcr Physiologie erm\u00f6glichte. „W\u00e4hrend ich in den USA ein gut gewartetes, fertiges System hatte, musste ich hier zu Hause von Null anfangen: von der sorgf\u00e4ltigen architektonischen Gestaltung des Tierhauses \u00fcber das Beleuchtungssystem bis hin zum Lebensraum f\u00fcr die Zebrab\u00e4rblinge musste alles gemeinsam mit meinem Team erarbeitet werden“, erkl\u00e4rt er und f\u00fcgt hinzu: W\u00e4hrend seiner Jahre als Forscher in den USA ver\u00f6ffentlichte er Artikel in Nature Cell Biology, einer der renommiertesten Zeitschriften, sowie in Cell und erhielt so das Vertrauen, seine Forschung in Ungarn fortsetzen zu k\u00f6nnen. Als junger Arbeitsgruppenleiter wurde er auch als Stipendiat in das ungarische Exzellenzzentrum f\u00fcr molekulare Medizin (HCEMM) aufgenommen, in dem er Mitglied ist und in enger Zusammenarbeit mit dem Europ\u00e4ischen Labor f\u00fcr Molekularbiologie in Heidelberg t\u00e4tig sein kann.<\/p>\n

\"\"<\/a>Die Ergebnisse des Teams wurden in der renommierten Fachzeitschrift Nature Communications ver\u00f6ffentlicht, die \u00fcber einen Impact-Faktor von 15-20 verf\u00fcgt. Obwohl die Publikation schnell von der Zeitschrift zugelassen wurde, waren viele Jahre n\u00f6tig, bis sie so weit gekommen sind. „Das Team, mit dem ich zusammenarbeite, ist aber f\u00fcr mich wichtiger als das Mikroskopsystem, die Instrumente und die Zebrafischmodelle. Zurzeit sind wir zu zehnt: drei Doktoranden, zwei MD-PhD-Studenten, zwei Postdoktoranden und zwei Labor- und Tierhausleiter, darunter franz\u00f6sische und deutsche Forscher. Unser Team ist also nicht nur enthusiastisch und jung, sondern auch international“, – sagte Dr. Bal\u00e1zs Enyedi und f\u00fcgte hinzu, dass sie von mehreren TDK-Studenten unterst\u00fctzt werden, mit denen es eine besondere Freude ist, zusammenzuarbeiten.<\/p>\n

Einer der denkw\u00fcrdigsten Momente auf dem Weg zur Publikation war, als er den Prototyp ihres Leukotrien-B4-Sensors vor einem Jahr, wenige Tage vor Weihnachten, zum ersten Mal in Betrieb sah. Danach mussten sie fast drei Jahre lang arbeiten, um die Freisetzung von Leukotrien B4 aus wei\u00dfen Blutk\u00f6rperchen in einem Zebrafisch-Tiermodell erfolgreich messen zu k\u00f6nnen. Hierbei lag die gr\u00f6\u00dfte Schwierigkeit: Aufgrund von Fachliteraturdaten wurde erwartet, dass die Freisetzung von Leukotrien B4 \u00fcber viele Monate hinweg in einem anderen Zeitfenster erfolgt, so dass man lange Zeit dachte, es g\u00e4be ein Problem mit dem System, weil die Messungen zu kurzfristig gemacht wurden.<\/p>\n\r\n [slb_exclude]\r\n

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Wie Dr. Bal\u00e1zs Enyedi sagte, sind ihre Leistungen von vielen Menschen im In- und Ausland begl\u00fcckw\u00fcnscht worden. Vor der Ver\u00f6ffentlichung in Nature Communications hatte er seine Forschung bereits auf mehreren Konferenzen vorgestellt, was bereits viel Aufmerksamkeit und Interesse erregt hatte – und dieses Interesse hat sich dank der Ver\u00f6ffentlichung in dieser angesehenen Zeitschrift noch verst\u00e4rkt. „Das Werkzeug kann von vielen Leuten in ihren eigenen Experimenten verwendet werden, und es gab bereits mehrere Anfragen aus Amerika, Deutschland und England“ – betonte er. Dr. Bal\u00e1zs Enyedi f\u00fcgte hinzu, dass die Ver\u00f6ffentlichung f\u00fcr sein Forschungsteam erst der Anfang ist, der den Weg zeigt, den sie in den n\u00e4chsten 5-10 Jahren begehen wollen.<\/p>\n

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\u00c1d\u00e1m Szab\u00f3
\nPhoto: Attila Kov\u00e1cs \u2013 Semmelweis Universit\u00e4t
\n\u00dcbersetzung: Judit Szlov\u00e1k<\/p>\n

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In der renommierten Fachzeitschrift Nature Communications wurde ein Artikel ver\u00f6ffentlicht, der ausschlie\u00dflich von Forschern des Instituts f\u00fcr Physiologie verfasst wurde. Die Forschungsgruppe von Dr. Bal\u00e1zs Enyedi, au\u00dferordentlicher Professor am Institut, hat eine innovative Methode entwickelt, mit der die Freisetzung eines wichtigen Entz\u00fcndungsregulators, Leukotrien B4, in lebenden Geweben in Echtzeit mit mikroskopischen Methoden nachgewiesen werden kann. …<\/p>\n","protected":false},"author":101423,"featured_media":35314,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"footnotes":""},"categories":[78],"tags":[85],"class_list":["post-35315","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-aktuelles","tag-forschung"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/semmelweis.hu\/deutsch\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/35315","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/semmelweis.hu\/deutsch\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/semmelweis.hu\/deutsch\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/semmelweis.hu\/deutsch\/wp-json\/wp\/v2\/users\/101423"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/semmelweis.hu\/deutsch\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=35315"}],"version-history":[{"count":3,"href":"https:\/\/semmelweis.hu\/deutsch\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/35315\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":35318,"href":"https:\/\/semmelweis.hu\/deutsch\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/35315\/revisions\/35318"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/semmelweis.hu\/deutsch\/wp-json\/wp\/v2\/media\/35314"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/semmelweis.hu\/deutsch\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=35315"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/semmelweis.hu\/deutsch\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=35315"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/semmelweis.hu\/deutsch\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=35315"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}