Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Killerzellen unter Kontrolle

24.10.2003


Warum die Immunzellen Erreger frühzeitig angreifen



Natürliche Killerzellen, auch NK-Zellen genannt, gehören zu den weißen Blutkörperchen. Sie spielen bei der frühen Immunabwehr des Körpers gegen Viren und Bakterien sowie Tumorzellen eine entscheidende Rolle. Bevor das Immunsystem seine Kräfte zur Generalabwehr formiert, bekämpfen die NK-Zellen schon die Erreger und töten die befallenen Körperzellen gezielt ab. Wie die NK-Zellen die erkrankten Körperzellen erkennen und welche molekularen Mechanismen zur Aktivierung der Killerzellen führen, konnte Dr. Watzl durch seine mehrjährigen Forschungsarbeiten charakterisieren.



Feine Balance zwischen positiven und negativen Signalen

Die Aktivierung der natürlichen Killerzellen wird durch eine feine Balance zwischen positiven und negativen Signalen reguliert. Auf der Oberfläche der NK-Zellen sitzen bestimmte Rezeptoren, die entweder ein aktivierendes oder hemmendes Signal in die Killerzelle hinein weiterleiten. Kommt die NK-Zelle mit einer Körperzelle in Kontakt, so binden die aktivierenden und hemmenden Rezeptoren die Körperzelle an den entsprechenden Oberflächenmolekülen. Gesunde Körperzellen zeigen auf ihrer Oberfläche spezifische Proteine, sogenannte MHC I-Moleküle, die von hemmenden Rezeptoren der NK-Zelle erkannt werden. Dadurch wird die Aktivierung der NK-Zelle unterbunden und sichergestellt, dass keine gesunden Körperzellen angegriffen werden. Einige Krebszellen und Zellen, die von bestimmten Viren befallen werden, verlieren jedoch ihre MHC I-Moleküle. Da die Gegenregulation durch die hemmenden Rezeptoren in diesem Falle nicht mehr stattfindet, überwiegen die aktivierenden Signale in der NK-Zelle und diese geht zum Angriff über.

Komplizierte Wechselwirkungen der Rezeptoren

Bei einem dreijährigen Forschungsaufenthalt als Postdoktorand in der Gruppe von Dr. Eric O. Long am National Institute of Allergy and Infectious Diseases (NIAID), National Institutes of Health, Rockville, MD, USA, legte Dr. Watzl den Grundstein für seine heutige Forschung. "Signale, die zur Aktivierung von NK-Zellen führen, waren bisher nur unvollständig verstanden", erläutert Dr. Watzl. "Deswegen nutzten wir den damals bekannten aktivierenden NK-Zell-Rezeptor 2B4 als Modell, um die Wirkweise aktivierender und hemmender Regulationssignale in NK-Zellen zu studieren." So konnte gezeigt werden, dass nach Bindung der NK-Zelle an die erkrankte Zielzelle eine Phosphorylierung des 2B4-Rezeptors auftrat, die letztendlich zur Abtötung der attackierten Zielzelle und zur Ausschüttung von Botenstoffen für weitere Zellen des Immunsystems führt.

Weiterhin fanden der Heidelberger Wissenschaftler und seine Kollegen: Die Phosphorylierung und Aktivierung des 2B4-Rezeptors ist von einer Anreicherung in bestimmten Bereichen der NK-Zellmembran, den sogenannten "lipid rafts", abhängig. Eine Aktivierung der hemmenden Rezeptoren im Modellsystem unterbindet dagegen die Phosphorylierung des aktivierenden 2B4-Rezeptors und die Anreicherung in den "lipid rafts". "Wahrscheinlich hängt dieser Mechanismus mit einer Blockierung des unter den "rafts" liegenden Actin-Zytoskeletts zusammen", erklärt Dr. Watzl. Da auch andere aktivierende Rezeptoren der NK-Zellen und anderer Immunzellen von dem Mechanismus der "lipid rafts" abhängig sind, könnte dies einen allgemeinen Wirkmechanismus für hemmende Rezeptoren in den weißen Blutkörperchen darstellen.

Die Untersuchungen der frühen Signalereignisse bei der Aktivierung von NK-Zellen leisten einen bedeutenden Beitrag zur Aufklärung der komplizierten Wechselwirkungen zwischen aktivierenden und hemmenden Oberflächenrezeptoren in NK-Zellen und anderen weißen Blutkörperchen. Sie helfen somit die Reaktionen von NK-Zellen bei der Abwehr von Infektionen besser zu verstehen.

Für seine weitreichenden Arbeiten über die Wirkungsweise "natürlicher Killerzellen" im Immunsystem wird der Biologe Dr. Carsten Watzl mit dem mit 2.500 Euro dotierten Robert-Koch-Postdoktoranden-Preis 2003 am 27. Oktober in Berlin ausgezeichnet. Er ist seit April 2002 selbständiger Nachwuchsgruppenleiter des Sonderforschungsbereichs "Immuntoleranz und ihre Störungen" am Institut für Immunologie des Universitätsklinikums Heidelberg (Ärztlicher Direktor: Prof. Dr. Stefan Meuer). Diesen Preis vergibt die Robert-Koch-Stiftung jährlich an herausragende Nachwuchswissenschaftler, die von den wissenschaftlichen Fachgesellschaften für Immunologie, Virologie und Hygiene und Mikrobiologie vorgeschlagen werden. In diesem Jahr wurden drei Wissenschaftler aus Würzburg, Magdeburg und Heidelberg ausgezeichnet.

Dr. Annette Tuffs | idw
Weitere Informationen:
http://virology.hyg.uni-heidelberg.de/Virology/SFB405/research/watzl/watzl.htm
http://www.carstenwatzl.com
http://www.med.uni-heidelberg.de/aktuelles

Weitere Berichte zu: Aktivierung Killerzellen Körperzelle NK-Zelle Rezeptor

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Genetische Vielfalt schützt vor Krankheiten
23.05.2018 | Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei (IGB)

nachricht Vielseitige Nanokugeln: Forscher bauen künstliche Zellkompartimente als molekulare Werkstatt
22.05.2018 | Technische Universität München

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: GRACE Follow-On erfolgreich gestartet: Das Satelliten-Tandem dokumentiert den globalen Wandel

Die Satellitenmission GRACE-FO ist gestartet. Am 22. Mai um 21.47 Uhr (MESZ) hoben die beiden Satelliten des GFZ und der NASA an Bord einer Falcon-9-Rakete von der Vandenberg Air Force Base (Kalifornien) ab und wurden in eine polare Umlaufbahn gebracht. Dort nehmen sie in den kommenden Monaten ihre endgültige Position ein. Die NASA meldete 30 Minuten später, dass der Kontakt zu den Satelliten in ihrem Zielorbit erfolgreich hergestellt wurde. GRACE Follow-On wird das Erdschwerefeld und dessen räumliche und zeitliche Variationen sehr genau vermessen. Sie ermöglicht damit präzise Aussagen zum globalen Wandel, insbesondere zu Änderungen im Wasserhaushalt, etwa dem Verlust von Eismassen.

Potsdam, 22. Mai 2018: Die deutsch-amerikanische Satellitenmission GRACE-FO (Gravity Recovery And Climate Experiment Follow On) ist erfolgreich gestartet. Am...

Im Focus: Faserlaser mit einstellbarer Wellenlänge

Faserlaser sind ein effizientes und robustes Werkzeug zum Schweißen und Schneiden von Metallen beispielsweise in der Automobilindustrie. Systeme bei denen die Wellenlänge des Laserlichts flexibel einstellbar ist, sind für spektroskopische Anwendungen und die Medizintechnik interessant. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Leibniz-Instituts für Photonische Technologien (Leibniz-IPHT) haben, im Rahmen des vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderten Projekts „FlexTune“, ein neues Abstimmkonzept realisiert, das erstmals verschiedene Emissionswellenlängen voneinander unabhängig und zeitlich synchron erzeugt.

Faserlaser bieten im Vergleich zu herkömmlichen Lasern eine höhere Strahlqualität und Energieeffizienz. Integriert in einen vollständig faserbasierten...

Im Focus: LZH zeigt Lasermaterialbearbeitung von morgen auf der LASYS 2018

Auf der LASYS 2018 zeigt das Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) vom 5. bis zum 7. Juni Prozesse für die Lasermaterialbearbeitung von morgen in Halle 4 an Stand 4E75. Mit gesprengten Bombenhüllen präsentiert das LZH in Stuttgart zudem erste Ergebnisse aus einem Forschungsprojekt zur zivilen Sicherheit.

Auf der diesjährigen LASYS stellt das LZH lichtbasierte Prozesse wie Schneiden, Schweißen, Abtragen und Strukturieren sowie die additive Fertigung für Metalle,...

Im Focus: Achema 2018: Neues Kamerasystem überwacht Destillation und hilft beim Energiesparen

Um chemische Gemische in ihre Einzelbestandteile aufzutrennen, ist in der Industrie die energieaufwendige Destillation gängig, etwa bei der Raffinerie von Rohöl. Forscher der Technischen Universität Kaiserslautern (TUK) entwickeln ein Kamerasystem, das diesen Prozess überwacht. Dabei misst es, ob es zu einer starken Tropfenbildung kommt, was sich negativ auf die Trennung der Komponenten auswirken kann. Die Technik könnte hier künftig automatisch gegensteuern, wenn sich Messwerte ändern. So ließe sich auch Energie einsparen. Auf der Prozesstechnik-Messe Achema in Frankfurt stellen sie die Technik vom 11. bis 15. Juni am Forschungsstand des Landes Rheinland-Pfalz (Halle 9.2, Stand A86a) vor.

Bei der Destillation werden Flüssigkeiten durch Verdampfen und darauffolgende Kondensation des Dampfes in ihre Bestandteile getrennt. Ein bekanntes Beispiel...

Im Focus: Vielseitige Nanokugeln: Forscher bauen künstliche Zellkompartimente als molekulare Werkstatt

Wie verleiht man Zellen neue Eigenschaften ohne ihren Stoffwechsel zu behindern? Ein Team der Technischen Universität München (TUM) und des Helmholtz Zentrums München veränderte Säugetierzellen so, dass sie künstliche Kompartimente bildeten, in denen räumlich abgesondert Reaktionen ablaufen konnten. Diese machten die Zellen tief im Gewebe sichtbar und mittels magnetischer Felder manipulierbar.

Prof. Gil Westmeyer, Professor für Molekulare Bildgebung an der TUM und Leiter einer Forschungsgruppe am Helmholtz Zentrum München, und sein Team haben dies...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

22. Business Forum Qualität: Vom Smart Device bis zum Digital Twin

22.05.2018 | Veranstaltungen

48V im Fokus!

21.05.2018 | Veranstaltungen

„Data Science“ – Theorie und Anwendung: Internationale Tagung unter Leitung der Uni Paderborn

18.05.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Rotierende Rugbybälle unter den massereichsten Galaxien

23.05.2018 | Physik Astronomie

Invasive Quallen: Strömungen als Ausbreitungsmotor

23.05.2018 | Ökologie Umwelt- Naturschutz

Matrix-Theorie als Ursprung von Raumzeit und Kosmologie

23.05.2018 | Physik Astronomie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics