Sylvia Knapp

Sylvia Knapps Forschung konzentriert sich auf die angeborene Immunantwort bei bakteriellen Infektionen – mit einem besonderen Fokus auf die vielfältigen Funktionen von Makrophagen in Gesundheit, Entwicklung und Krankheit. Im Zentrum steht das Verständnis von Entstehung und Auflösung klinisch relevanter Infektionen sowie die Rolle endogener Gefahrensignale und deren Wechselwirkung mit zellulären Strukturen und Signalwegen des Wirts. In ihren jüngsten Arbeiten widmet sie sich dem Zusammenspiel von Immunzellen bei der Aufrechterhaltung von Gewebehomöostase in Gesundheit und Krankheit.

Die angeborene Immunität ist der evolutionär konservierte Teil des Immunsystems und spielt eine zentrale Rolle bei der Gewebehomöostase. Sie ermöglicht gleichzeitig eine schnelle Reaktion auf Bedrohungen wie eindringende Krankheitserreger, metabolischen Stress oder Gewebeverletzungen. Diese große Bandbreite an Aufgaben erfordert eine hohe Plastizität und Flexibilität – insbesondere von gewebsresidenten Makrophagen, die viele dieser Prozesse entscheidend koordinieren.

Mithilfe klinisch relevanter Infektions-, Verletzungs- und Stressmodelle untersucht das Knapp-Labor, wie Wirtsfaktoren die Balance der angeborenen Immunantwort sowohl im Gleichgewichtszustand als auch unter Stressbedingungen beeinflussen.

Wirt-Pathogen-Interaktionen
Eine Fehlregulation der angeborenen Immunmechanismen kann die Anfälligkeit für bakterielle oder virale Infektionen erheblich erhöhen und zu chronischen Erkrankungen führen. Ein typisches Beispiel ist das erhöhte Risiko für eine bakterielle Superinfektion nach einer viralen Lungenentzündung oder akuten Lungenschädigung – beides sind klinisch bedeutsame Risikofaktoren für sekundäre bakterielle Pneumonien. Das Knapp-Labor untersucht, wie Wirtsfaktoren die immunologische Homöostase der Lunge beeinflussen, mit dem Ziel, immunmodulatorische Mechanismen zu identifizieren, die das Gewebe im Gleichgewicht halten und so vor Superinfektionen schützen können.

Entzündung
Mit Hilfe systembiologischer Ansätze untersucht das Knapp-Labor zeitliche Antwortmuster von Geweben im Verlauf einer Infektion, um die langfristigen Auswirkungen gestörter Homöostase besser zu verstehen. In einem weiteren Forschungsschwerpunkt wird analysiert, wie entzündliche oder erbliche Erkrankungen die Funktionalität von Immunzellen verändern – und in der Folge die Anfälligkeit für häufige Infektionen wie Sepsis durch gramnegative Bakterien oder Pneumokokkenpneumonie beeinflussen.

Makrophagen
Eine zentrale Fragestellung des Knapp-Labors betrifft das breite Funktionsspektrum gewebsresidenter Makrophagen. Besonders im Fokus stehen alveoläre Makrophagen – die im Lungengewebe ansässige Makrophagenpopulation. Das Team untersucht, wie diese Zellen auf Gefahrensignale reagieren und welche Faktoren notwendig sind, um ihren deaktivierten Zustand im gesunden Gewebe aufrechtzuerhalten. Das Labor konnte mehrere molekulare Akteure identifizieren, die die Funktion alveolärer Makrophagen wesentlich prägen und ihre Bedeutung in Pneumoniemodellen nachweisen.

Sylvia Knapp, MD, PhD, ist Professorin für Infektionsbiologie an der Medizinischen Universität Wien. Sie studierte Medizin in Wien und Berlin, ist Fachärztin für Innere Medizin und promovierte an der Universität Amsterdam. Seit 2006 ist sie Principal Investigator am CeMM. Bis vor Kurzem war sie parallel zur Leitung ihres Labors weiterhin klinisch tätig.

Ihre Forschung widmet sich der angeborenen Immunantwort bei Infektionen, mit einem besonderen Fokus auf die Funktion von Makrophagen in Gesundheit, Entwicklung und Krankheit. Ihre Arbeitsgruppe entdeckte unter anderem molekulare Mechanismen, die Hämolyse mit einer erhöhten Anfälligkeit für Infektionen verbinden. In jüngsten Projekten erforscht sie das Zusammenspiel von Immunzellen bei der Regulation der Lungenhomöostase.

Sylvia Knapp engagiert sich stark für die Verbindung von translationaler Forschung und klinischer Medizin. Sie ist Mitglied im Netzwerk Academia.Net exzellenter Wissenschaftlerinnen und wurde 2014 zum korrespondierenden Mitglied der Österreichischen Akademie der Wissenschaften gewählt. 2018 wurde sie in den Universitätsrat der Medizinischen Universität Graz berufen und zur Vizepräsidentin der Ludwig Boltzmann Gesellschaft gewählt.

Cohen M, Giladi A, Gorki AD, Solodkin DG, Zada M, Hladik A, Miklosi A, Salame TM, Halpern KB, David E, Itzkovitz S, Harkany T, Knapp S, Amit I. Lung Single-Cell Signaling Interaction Map Reveals Basophil Role in Macrophage Imprinting. Cell. 2018 Nov 1;175(4):1031-1044.e18.(abstract)

Saluzzo S, Gorki AD, Rana BMJ, Martins R, Scanlon S, Starkl P, Lakovits K, Hladik A, Korosec A, Sharif O, Warszawska JM, Jolin H, Mesteri I, McKenzie ANJ, Knapp S. First-Breath-Induced Type 2 Pathways Shape the Lung Immune Environment. Cell Rep. 2017 Feb 21;18(8):1893-1905. (abstract)

Martins R, Maier J, Gorki AD, Huber KV, Sharif O, Starkl P, Saluzzo S, Quattrone F, Gawish R, Lakovits K, Aichinger MC, Radic-Sarikas B, Lardeau CH, Hladik A, Korosec A, Brown M, Vaahtomeri K, Duggan M, Kerjaschki D, Esterbauer H, Colinge J, Eisenbarth SC, Decker T, Bennett KL, Kubicek S, Sixt M, Superti-Furga G, Knapp S. Heme drives hemolysis-induced susceptibility to infection via disruption of phagocyte functions. Nat Immunol. 2016 Dec;17(12):1361-1372. (abstract)

Maier BB, Hladik A, Lakovits K, Korosec A, Martins R, Kral JB, Mesteri I, Strobl B, Müller M, Kalinke U, Merad M, Knapp S. Type I interferon promotes alveolar epithelial type II cell survival during pulmonary Streptococcus pneumoniae infection and sterile lung injury in mice. Eur J Immunol. 2016 Sep;46(9):2175-86. (abstract)

Castiglia V, Piersigilli A, Ebner F, Janos M, Goldmann O, Damböck U, Kröger A, Weiss S, Knapp S, Jamieson AM, Kirschning C, Kalinke U, Strobl B, Müller M, Stoiber D, Lienenklaus S, Kovarik P. Type I Interferon Signaling Prevents IL-1β-Driven Lethal Systemic Hyperinflammation during Invasive Bacterial Infection of Soft Tissue. Cell Host Microbe. 2016 Mar 9;19(3):375-87. (abstract)

Sharif O, Gawish R, Warszawska JM, Martins R, Lakovits K, Hladik A, Doninger B, Brunner J, Korosec A, Schwarzenbacher RE, Berg T, Kralovics R, Colinge J, Mesteri I, Gilfillan S, Salmaggi A, Verschoor A, Colonna M, Knapp S. The triggering receptor expressed on myeloid cells 2 inhibits complement component 1q effector mechanisms and exerts detrimental effects during pneumococcal pneumonia. PLoS Pathog. 2014 Jun 12;10(6):e1004167. (abstract)

Warszawska JM, Gawish R, Sharif O, Sigel S, Doninger B, Lakovits K, Mesteri I, Nairz M, Boon L, Spiel A, Fuhrmann V, Strobl B, Müller M, Schenk P, Weiss G, Knapp S. Lipocalin 2 deactivates macrophages and worsens pneumococcal pneumonia outcomes. J Clin Invest. 2013 Aug;123(8):3363-72. (abstract)

Matt U, Sharif O, Martins R, Furtner T, Langeberg L, Gawish R, Elbau I, Zivkovic A, Lakovits K, Oskolkova O, Doninger B, Vychytil A, Perkmann T, Schabbauer G, Binder CJ, Bochkov VN, Scott JD, Knapp S. WAVE1 mediates suppression of phagocytosis by phospholipid-derived DAMPs. J Clin Invest. 2013 Jul;123(7):3014-24. (abstract)

Baumann CL, Aspalter IM, Sharif O, Pichlmair A, Blüml S, Grebien F, Bruckner M, Pasierbek P, Aumayr K, Planyavsky M, Bennett KL, Colinge J, Knapp S, Superti-Furga G. CD14 is a coreceptor of Toll-like receptors 7 and 9. J Exp Med. 2010 Nov 22;207(12):2689-701. (abstract)