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Neurologische B-Zell Immunologie

Die Forschungsgruppe „Neurologische B-Zell Immunologie“ beschäftigt sich primär mit der Rolle von B-Zellen bei neuro-inflammatorischen Erkrankungen des Zentralnervensystems (ZNS) wie der Multiplen Sklerose und Neuromyelitis-optica-Spektrum-Erkrankung (NMOSD). Während bei der NMOSD die Produktion von pathologisch relevanten Antikörpern gegen Aquaporin-4 Wasserkanäle eindeutig nachgewiesen werden konnte, ist die Rolle von B Zellen bei der Multiplen Sklerose aktuell noch nicht hinreichend verstanden. Durch den erfolgreichen Einsatz von B-Zell depletierenden Therapien in der Multiplen Sklerose konnte ein relevanter Einfluss von B-Zellen in der Pathogenese jedoch klar belegt werden. Ziel der Arbeitsgruppe ist es, die Rolle von B Zellen bei der Multiplen Sklerose als auch bei anderen Autoimmunerkrankungen im Detail zu verstehen. In einem interdisziplinären Ansatz wird auch untersucht, ob und in welcher Funktion B Zellen bei primär nicht-inflammatorischen Erkrankungen (z.B. Schlaganfällen, zerebrale Tumore u.a.) pathophysiologisch relevant sind.

Methodik
Mitarbeiter
Publikationen
Partner und Kooperationen

Immunglobulin Repertoire Analyse auf Transkriptom Ebene

 

Mittels „next-generation“ Massensequenzierung können umfangreich Immunglobulin (Ig) Sequenzen auf Transkriptom Ebene erfasst werden. Durch bioinformatische Ansätze werden diese Immunglobulin Repertoire weiter bearbeitet und in Bezug auf z.B. Ig Subklassen, Diversität und Klonalität untersucht. Des Weiteren können Reifungsbäume erstellt werden, anhand derer auch Migrationsprozesse von B Zellen nachzuverfolgen sind.

Beispiel für einen B-Zell Reifungsbaum, bei dem eine Liquor B Zelle (blau) in direktem Bezug zu einem peripheren B Zell Cluster (rote Punkte) steht und mutmaßlich direkt von einer B Zelle im peripheren Blut abstammt. Migrationsprozesse von B Zellen zwischen z.B. Blut- und Liquor-Kompartiment können hierdurch im Detail untersucht werden.

 

Immunglobulin Repertoire Analyse auf Proteom Ebene 

 

Die Immunglobulin (Ig) Fraktion wird in dieser Analyse von anderen (Serum-)Proteinen separiert, in kleine Peptid-Fragmente zerlegt und anschließend mittels Massen-Spektroskopie analysiert. Die daraus resultierenden Ig Peptid Fragmente können dann mit den Ig Transkriptom Repertoiren in spezifischen Bereichen überlappt werden, um die Dynamik zwischen B Zell Reifung und anschließender Antikörperproduktion im Detail zu untersuchen.  

Überlappung zwischen Ig Transkriptom und Ig Proteom: Immunglobulin Peptide (gelb unterlegt) werden mit Ig Transkriptom Repertoiren abgeglichen und hinsichtlich Spezifität (Mutationen zur Keimbahn-Sequenz, grün markiert) untersucht. Hierdurch kann differenziert werden, in welchem Umfang zirkulierende B Zellen zur tatsächlichen Antikörperproduktion beitragen.

 

Einzelzell Analyse von B Zellen

 

Durch die Einzelzell Analyse von B Zellen können die leichte als auch schwere Immunglogulinen Kette von einzelnen B Zellen erfasst und anschließend in einem aufwändigen Verfahren rekombinante Antikörper hergestellt werden. Diese Antikörper können zum einen hinsichtlich ihres Target-Antigens untersucht werden und zudem funktionelle Aspekte erfasst werden.


 
Name
Arbeitsgruppe
Telefon
E-Mail
 Ulrike Baumann
Ulrike Baumann Study Nurse
Neurological B-Cell-Immunology
85379 
 Evelyn Dubois
Evelyn Dubois Medical Technical Assistant
Neurological B-Cell-Immunology
07071 29-85171 
 Constanze Kemmerer
Constanze Kemmerer PhD Student
Neurological B-Cell-Immunology
 
PD Dr. Markus Kowarik
PD Dr. Markus Kowarik Research Group Leader
Neurological B-Cell-Immunology
 
 Aileen Lodek
Aileen Lodek HIWI
Neurological B-Cell-Immunology
 
Dr. Christoph Ruschil
Dr. Christoph Ruschil Medical Doctor
Neurological B-Cell-Immunology
07071 29 61893 
 Matthias Scholl
Matthias Scholl Study Coordinator
Neurological B-Cell-Immunology
86703 

Kowarik MC, Astling D, Gasperi C, Wemlinger S, Schumann H, Dzieciatkowska Monika, Ritchie AM, Hemmer B, Owens GP, Bennett JL. CNS Aquaporin-4 specific B cells connect with multiple B cell compartments in neuromyelitis optica spectrum disorder. Ann Clin Transl Neurol. 2017, 4(6):369-380. 

Kowarik MC, Dzieciatkowska M, Wemlinger S, Ritchie AM, Hemmer B, Owens GP, Bennett JL. The cerebrospinal fluid immunoglobulin transcriptome and proteome in neuromyelitis optica reveals central nervous system-specific B cell populations. Journal of Neuroinflammation. 2015, 12:19.

Kowarik MC, Soltys J, Bennett JL.The treatment of neuromyelitis optica. Journal of neuro-ophthalmology. 2014, 34(1):70-82.

Kowarik MC, V Grummel, S Wemlinger, D Buck, M S Weber, A Berthele, B Hemmer. Immune cell subtyping in the cerebrospinal fluid of patients with neurological diseases. Journal of Neurology. 2013, 261(1):130-43.

Kowarik MC, Cepok S, Sellner J, Grummel V, Weber MS, Korn T, Berthele A, Hemmer B. CXCL13 is the major chemokine for B cell recruitment and B cell response in the CSF during neuroinflammation. Journal of Neuroinflammation. 2012, 9:93.

Kowarik MC, Einhäuser J, Jochim J, et al. Impact of the COMT Val108/158Met polymorphism on the mu-opioid receptor system in the human brain: mu-opioid receptor, met-enkephalin and beta-endorphin expression. Neuroscience letters. 2012, 506(2):214-9. 

Kowarik MC, Pellkofer HL, Cepok S, Korn T, Kümpfel T, Buck D, Hohlfeld R, Berthele A, Hemmer B. Differential effects of fingolimod (FTY720) therapy on immune cells in the cerebrospinal fluid and blood of multiple sclerosis patients. Neurology. 2011, 76(14):1214-21.

Kowarik M, Onofri C, Colaco T, Stalla GK, Renner U. Platelet-derived growth factor (PDGF) and PDGF receptor expression and function in folliculostellate pituitary cells. Exp Clin Endocrinol Diabetes. 2009, 118(2):113-20.

Die Projekte finden in enger Kooperation mit Herrn PD Dr. M. Krumbholz und Mitarbeitern statt.

Prof. U. Naumann: Molekulare Neuro-Onkologie Hertie Institut für klinische Hirnforschung

Dr. S. Nahnsen: Zentrum für Quantitative Biologie (QBiC)

Dr. S Autenrieth: Flow Cytometry Core Facility, Universitätsklinikum Tübingen

Dr. N. Casadei: Sequencing Core facility, Universitätsklinikum Tübingen

 

Internationale Kooperation:

Jeffrey Bennett und Greg Owens, Department of Neurology, University of Colorado, USA 

Forschungsgruppenleitung
PD Dr. Markus Kowarik markus.kowarikmed.uni-tuebingen.de Anschrift

Zentrum für Neurologie

Hertie-Institut für klinische Hirnforschung

Abteilung Neurologie mit Schwerpunkt neurovaskuläre Erkrankungen

Hoppe-Seyler-Straße 3
72076 Tübingen

Tel.: +49 (0)7071 29-68298
Fax: +49 (0)7071 29-25155