Schlaf und Malaria

01.07.2020 bis 30.06.2023

Eine Malariainfektion ruft das typische Krankheitsverhalten mit ‘Fatigue’ als führendem Symptom hervor. Tumornekrosefaktor (TNF) und Interleukin (IL)-1 sind mögliche Mediatoren dieser neurobehavioralen Antwort. Da beide Zytokine auch schlafregulatorische Substanzen sind, ist eine begleitende Erhöhung
der Tiefschlafdauer und -intensität während der symptomatischen Phase der Malariainfektion sehr wahrscheinlich. Tiefschlaf hat vielfältige immunsupportive Eigenschaften, so dass er umgekehrt die Immunabwehr und die immunologische Gedächtnisbildung gegen den Malariaerreger fördern könnte. Erstaunlicherweise gibt es derzeit keine Untersuchungen zum Schlaf während der Malariainfektion. Wir möchten daher Schlafveränderungen (i) bei Patienten mit natürlicher Malariainfektion im afrikanischen Lambaréné und (ii) in Malarianaiven Versuchspersonen in Tübingen, die eine kontrollierte
Malariainfektion (controlled human malaria infection, CHMI) erhalten, erfassen und herausfinden, ob diese Schlafveränderungen den klinischen Verlauf und die malariaspezifische T- und B-Zellantwort vorhersagen können. Wir erwarten, dass infizierte Patienten und Probanden mit einer ausgeprägten Tiefschlafantwort einen sehr viel schnelleren Rückgang der Parasitämie und der klinischen Symptomatik zeigen und dass wir bei den Probanden nach CHMI
eine entsprechende Verbesserung der malariaspezifischen T- und BZelleffektorantwort finden. CHMI ist ein sicheres, sehr standardisiertes, ethisch vertretbares und damit überzeugendes Infektionsmodell beim Menschen, das uns auch ermöglichen wird herauszufinden, über welche Mediatoren eine Malariainfektion das Verhalten und den Schlaf beeinflussen kann (z.B. TNF, Prostaglandine, Adenosin). In Impfexperimenten in Tübingen möchten
wir (iii) untersuchen, ob habituell guter Tiefschlaf die immunologische Gedächtnisbildung verbessert. Wir erwarten, dass Probanden mit gutem Tiefschlaf eine verbesserte malariaspezifische T- und BZellantwort in der Effektor- und Gedächtnisphase zeigen und im Rahmen einer CHMI höhere Protektionsraten zeigen. Schließlich interessiert uns noch, ob Schlaf auch eine vorbereitende Funktion auf das Immunsystem ausübt, indem er die angeborene Immunabwehr am Folgetag stärkt und ob dies in eine verbesserte adaptive Antwort mündet. Zusammenfassend möchten wir zum ersten Mal beim
Menschen zeigen, dass Tiefschlaf ein Abwehrmechanismus ist, der im Rahmen einer Infektion hervorgerufen wird, um dann die adaptive Immunantwort zu optimieren. Mit unserem Projekt möchten wir grundlegende Fragen der Forschung zum Thema 'Schlaf und Immunsystem' beantworten (Ruft eine Infektion beim Menschen Tiefschlaf hervor? Wie ist dies vermittelt? Unterstützt Tiefschlaf die angeborene und adaptive Immunabwehr und die immunologische
Gedächtnisbildung?) und langfristig die Diagnostik, Prävention und Therapie der Malaria verbessern.