Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Autoimmunerkrankungen - Neue Immunregulation und Biomarker

12.06.2015

LMU-Mediziner haben einen Mechanismus entdeckt, der die Lebensdauer von Immunzellen reguliert, und ein Molekül identifiziert, das als Biomarker für Autoimmunkrankheiten wie Multiple Sklerose oder Lupus erythematodes dienen könnte.

Die Immunantwort mithilfe sogenannter Plasmazellen spielt bei der Abwehr von Infektionen eine zentrale Rolle: Plasmazellen produzieren Antikörper, also Eiweiße, die Krankheitserreger binden und unschädlich machen.

Allerdings können Antikörper auch irrtümlicherweise körpereigene Zellen attackieren – Autoimmunerkrankungen wie Multiple Sklerose (MS) oder Lupus erythematodes (SLE) sind die Folge. „Deshalb ist eine balancierte Regulation der Aktivität von Plasmazellen lebensnotwendig“, sagt Professor Edgar Meinl (Klinikum der Universität München).

Meinl hat mit seinem Team nun entdeckt, dass die Überlebensdauer von Plasmazellen reguliert wird, indem ein für diese Zellen wichtiger Überlebensrezeptor auf der Zelloberfläche abgeschnitten wird. Der abgeschnittene Rezeptorteil kann als neuer Biomarker für Autoimmunkrankheiten dienen, wie die Wissenschaftler im Fachmagazin Nature Communications berichten.

Enzym kappt Rezeptor

Wenn B-Zellen durch sogenannte Antigene aktiviert werden, differenzieren sie zu Antikörper-produzierenden Plasmazellen. Wie lange eine Plasmazelle im Körper überlebt und Antikörper produziert, hängt stark von ihrem sogenannten BCMA-Rezeptor und den Überlebensregulatoren BAFF und APRIL ab: Die Botenstoffe BAFF und APRIL aktivieren diesen Rezeptor und lösen ein Überlebenssignal aus, durch das lebensverlängernde Gene angeschaltet werden.

„Allerdings müssen den Plasmazellen auch Grenzen gesetzt werden, sonst wird der Organismus mit Antikörpern überflutet und es kann zu einer Autoimmunreaktion kommen“, sagt Meinl. „Wir konnten in Kooperation mit Kollegen aus München, Berlin und Stockholm nun zeigen, dass das Enzym gamma-Sekretase als Gegenspieler wirkt, der die Immunreaktion dämpft, indem er BCMA abschneidet.“

BCMA ragt als Transmembranrezeptor durch die Zellmembran hindurch. Gamma-Sekretase schneidet den Teil des Rezeptors ab, der aus der Zelloberfläche herausragt. Dass dieses Enzym den Rezeptor direkt an der Zellmembran abschneidet, ist ungewöhnlich:

Bisher war es dafür bekannt, dass es die weitere Zerkleinerung von Membranproteinen nur dann übernimmt, wenn diese von anderen Enzymen bereits vorgeschnitten wurden. „Wir haben mit BCMA das erste natürlich Substrat der gamma-Sekretase identifiziert, das direkt geschnitten wird“, sagt Meinl. „Möglich wird dies, weil der extrazelluläre Teil des Rezeptors außergewöhnlich kurz ist.“

Immunologischer Fußabdruck

Der abgeschnittene Teil des Rezeptors ist als lösliches sBCMA nachweisbar und kann als neuer Biomarker für Autoimmunkrankheiten eingesetzt werden, wie die Untersuchung klinischer Proben von Patienten mit Multipler Sklerose und Lupus erythematodes zeigte. Lupus ist eine systemische Krankheit, die den ganzen Organismus betreffen kann. Bei Lupus-Patienten sind die sBCMA-Werte im Blut erhöht – und zwar umso mehr, je aktiver die Krankheit war. Multiple Sklerose dagegen ist eine organspezifische Krankheit, die das zentrale Nervensystem angreift.

„Entsprechend waren bei MS-Patienten die sBCMA-Werte im Nervenwasser, das Gehirn und Rückenmark umspielt, erhöht“, sagt Meinl. „sBCMA ist also wie der Fußabdruck der stattfindenden Immunreaktion und kann Aufschluss über die Aktivität der Krankheit geben. Daher ist sBCMA geeignet, um als Laborparameter die Effekte verschiedener Therapiestrategien auf Plasmazellen zu erfassen.“

Dieser Fund könnte auch zu einer optimierten und individualisierten Therapie beitragen, denn B-Zellen und das BCMA/BAFF/APRIL-System stellen sowohl für Lupus als auch für Multiple Sklerose ein therapeutisches Ziel dar, dessen Blockade die Antikörper-Produktion dämpfen könnte. Für die Lupus-Therapie etwa ist bereits ein Wirkstoff gegen BAFF klinisch zugelassen, der allerdings aus bisher unbekannten Gründen nur bei einem Teil der Patienten wirkt.

Weitere klinische Studien zu Wirkstoffen gegen BAFF, APRIL und ihren Rezeptoren werden zurzeit durchgeführt. sBCMA könnte in Zukunft zur Optimierung und Kontrolle dieser neuen, aber auch von bereits bewährten Therapien beitragen, da es ein Monitoring von Plasmazellen ermöglicht.
(Nature Communications 2015) göd

Publikation:
γ-secretase directly sheds the survival receptor BCMA from plasma cells
Sarah A. Laurent, Franziska S. Hoffmann, Peer-Hendrik Kuhn, Qingyu Cheng, Yuanyuan Chu, Marc Schmidt-Supprian, Stefanie M. Hauck, Elisabeth Schuh, Markus Krumbholz, Heike Rübsamen, Johanna Wanngren, Mohsen Khademi, Tomas Olsson, Tobias Alexander, Falk Hiepe, Hans-Walter Pfister, Frank Weber, Dieter Jenne, Hartmut Wekerle, Reinhard Hohlfeld, Stefan F. Lichtenthaler, Edgar Meinl
Nature Communications 2015
Doi: 10.1038/ncomms8333
http://www.nature.com/ncomms/2015/150611/ncomms8333/full/ncomms8333.html

Kontakt:
Prof. Dr. Edgar Meinl
Institut für Klinische Neuroimmunologie
Klinikum der Ludwig-Maximilians-Universität München
Marchioninistr. 15
81377 München

Tel: +49 (0)89 4400 78387
Fax: +49 (0)89 4400 78380
edgar.meinl@med.uni-muenchen.de

Luise Dirscherl | idw - Informationsdienst Wissenschaft
Weitere Informationen:
http://www.uni-muenchen.de/

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Neue Einblicke in die Welt der Trypanosomen
16.08.2017 | Julius-Maximilians-Universität Würzburg

nachricht Geographie verrät das Alter von Viren
16.08.2017 | Universität Bern

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Forscher entwickeln maisförmigen Arzneimittel-Transporter zum Inhalieren

Er sieht aus wie ein Maiskolben, ist winzig wie ein Bakterium und kann einen Wirkstoff direkt in die Lungenzellen liefern: Das zylinderförmige Vehikel für Arzneistoffe, das Pharmazeuten der Universität des Saarlandes entwickelt haben, kann inhaliert werden. Professor Marc Schneider und sein Team machen sich dabei die körpereigene Abwehr zunutze: Makrophagen, die Fresszellen des Immunsystems, fressen den gesundheitlich unbedenklichen „Nano-Mais“ und setzen dabei den in ihm enthaltenen Wirkstoff frei. Bei ihrer Forschung arbeiteten die Pharmazeuten mit Forschern der Medizinischen Fakultät der Saar-Uni, des Leibniz-Instituts für Neue Materialien und der Universität Marburg zusammen Ihre Forschungsergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler in der Fachzeitschrift Advanced Healthcare Materials. DOI: 10.1002/adhm.201700478

Ein Medikament wirkt nur, wenn es dort ankommt, wo es wirken soll. Wird ein Mittel inhaliert, muss der Wirkstoff in der Lunge zuerst die Hindernisse...

Im Focus: Exotische Quantenzustände: Physiker erzeugen erstmals optische „Töpfe" für ein Super-Photon

Physikern der Universität Bonn ist es gelungen, optische Mulden und komplexere Muster zu erzeugen, in die das Licht eines Bose-Einstein-Kondensates fließt. Die Herstellung solch sehr verlustarmer Strukturen für Licht ist eine Voraussetzung für komplexe Schaltkreise für Licht, beispielsweise für die Quanteninformationsverarbeitung einer neuen Computergeneration. Die Wissenschaftler stellen nun ihre Ergebnisse im Fachjournal „Nature Photonics“ vor.

Lichtteilchen (Photonen) kommen als winzige, unteilbare Portionen vor. Viele Tausend dieser Licht-Portionen lassen sich zu einem einzigen Super-Photon...

Im Focus: Exotic quantum states made from light: Physicists create optical “wells” for a super-photon

Physicists at the University of Bonn have managed to create optical hollows and more complex patterns into which the light of a Bose-Einstein condensate flows. The creation of such highly low-loss structures for light is a prerequisite for complex light circuits, such as for quantum information processing for a new generation of computers. The researchers are now presenting their results in the journal Nature Photonics.

Light particles (photons) occur as tiny, indivisible portions. Many thousands of these light portions can be merged to form a single super-photon if they are...

Im Focus: Wissenschaftler beleuchten den „anderen Hochtemperatur-Supraleiter“

Eine von Wissenschaftlern des Max-Planck-Instituts für Struktur und Dynamik der Materie (MPSD) geleitete Studie zeigt, dass Supraleitung und Ladungsdichtewellen in Verbindungen der wenig untersuchten Familie der Bismutate koexistieren können.

Diese Beobachtung eröffnet neue Perspektiven für ein vertieftes Verständnis des Phänomens der Hochtemperatur-Supraleitung, ein Thema, welches die Forschung der...

Im Focus: Tests der Quantenmechanik mit massiven Teilchen

Quantenmechanische Teilchen können sich wie Wellen verhalten und mehrere Wege gleichzeitig nehmen, um an ihr Ziel zu gelangen. Dieses Prinzip basiert auf Borns Regel, einem Grundpfeiler der Quantenmechanik; eine mögliche Abweichung hätte weitreichende Folgen und könnte ein Indikator für neue Phänomene in der Physik sein. WissenschafterInnen der Universität Wien und Tel Aviv haben nun diese Regel explizit mit Materiewellen überprüft, indem sie massive Teilchen an einer Kombination aus Einzel-, Doppel- und Dreifachspalten interferierten. Die Analyse bestätigt den Formalismus der etablierten Quantenmechanik und wurde im Journal "Science Advances" publiziert.

Die Quantenmechanik beschreibt sehr erfolgreich das Verhalten von Partikeln auf den kleinsten Masse- und Längenskalen. Die offensichtliche Unvereinbarkeit...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Eröffnung der INC.worX-Erlebniswelt während der Technologie- und Innovationsmanagement-Tagung 2017

16.08.2017 | Veranstaltungen

Sensibilisierungskampagne zu Pilzinfektionen

15.08.2017 | Veranstaltungen

Anbausysteme im Wandel: Europäische Ackerbaubetriebe müssen sich anpassen

15.08.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Neue Einblicke in die Welt der Trypanosomen

16.08.2017 | Biowissenschaften Chemie

Maschinensteuerung an Anwender: Intelligentes System für mobile Endgeräte in der Fertigung

16.08.2017 | Informationstechnologie

Komfortable Software für die Genomanalyse

16.08.2017 | Informationstechnologie