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Neue Erkenntnisse zur Entstehung von Lymphorganen

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Lymphknoten, Milz und die Peyer'schen Plaques des Darmes haben die Funktion von Filterorganen für Infektionserreger. Abwehrzellen des Immunsystems wandern täglich in diese lymphatischen Organe ein, erkennen dort fremde Proteine, gegen die sie eine Immunantwort aufbauen. Die Anzahl und Lokalisation von Lymphorganen wird im Körper während der Embryonalentwicklung festgelegt. Nun konnten Basler Forscherinnen und Forscher um Prof. Dr. Daniela Finke den Wachstums- und Differenzierungsfaktor Interleukin 7 als Schlüsselmolekül zur Bildung von lymphatischem Gewebe identifizieren.

Interleukin 7 - der Schlüssel zum Leben

Besteht ein Überangebot an Interleukin 7, werden zusätzliche Lymphknoten und Peyer'sche Plaques während der Embryogenese gebildet. Zusätzlich entstehen mittels Interleukin 7 spontan neue Lymphorgane an den Orten, an denen man das Immunsystem stimuliert. Die Forschungsgruppe konnte zeigen, dass Interleukin 7 ein entscheidender Wachstums- und Überlebensfaktor für Zellen ist, welche die Bildung von lymphatischem Gewebe induzieren, indem Interleukin 7 den programmierten Zelltod dieser Zellen verhindert. Darüber hinaus leitet Interleukin 7 die Synthese von Molekülen ein, die für die Entwicklung von lymphatischem Gewebe essentiell sind. Es werden nicht nur zusätzliche Lymphorgane gebildet, sondern es kommt auch zur Entstehung von lymphatischem Gewebe in Organen, die von Autoimmunkrankheiten betroffen sein können. Damit konnte erstmals gezeigt werden, dass Interleukin 7 sowohl an der embryonalen Entwicklung von Lymphorganen, als auch an der Entstehung von neuem (ektopem) Lymphgewebe beteiligt ist.

Neue Behandlungsmöglichkeiten bei Autoimmunkrankheiten

Bei Autoimmunkrankheiten wandern aktivierte Abwehrzellen in Organe ein und führen zu einer chronischen Entzündung. In der Folge bilden sich in den entzündeten Organen neue lymphatische Gewebe, welche die chronische Entzündung begünstigen und zu einer Zerstörung der Organe führen können. Darüber hinaus können diese Gewebe in bösartige Lymphome ausarten.

Bei einer Reihe von Autoimmunkrankheiten (wie zum Beispiel Arthritis und Multiple Sklerose) wurde die vermehrte Bildung von Interleukin 7 beschrieben. Wenn die Produktion und Wirkung von Interleukin 7 am Ort der Entzündung blockiert würde, könnte dies einen neuen Therapieansatz darstellen, der die Neubildung von lymphatischem Gewebe und Zerstörung der Funktion lebensnotwendiger Organe verhindert.

Christoph Dieffenbacher | idw
Weitere Informationen:
http://www.cbm.unibas.ch

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Im Focus: The pyrenoid is a carbon-fixing liquid droplet

Plants and algae use the enzyme Rubisco to fix carbon dioxide, removing it from the atmosphere and converting it into biomass. Algae have figured out a way to increase the efficiency of carbon fixation. They gather most of their Rubisco into a ball-shaped microcompartment called the pyrenoid, which they flood with a high local concentration of carbon dioxide. A team of scientists at Princeton University, the Carnegie Institution for Science, Stanford University and the Max Plank Institute of Biochemistry have unravelled the mysteries of how the pyrenoid is assembled. These insights can help to engineer crops that remove more carbon dioxide from the atmosphere while producing more food.

A warming planet

Im Focus: Hochpräzise Verschaltung in der Hirnrinde

Es ist noch immer weitgehend unbekannt, wie die komplexen neuronalen Netzwerke im Gehirn aufgebaut sind. Insbesondere in der Hirnrinde der Säugetiere, wo Sehen, Denken und Orientierung berechnet werden, sind die Regeln, nach denen die Nervenzellen miteinander verschaltet sind, nur unzureichend erforscht. Wissenschaftler um Moritz Helmstaedter vom Max-Planck-Institut für Hirnforschung in Frankfurt am Main und Helene Schmidt vom Bernstein-Zentrum der Humboldt-Universität in Berlin haben nun in dem Teil der Großhirnrinde, der für die räumliche Orientierung zuständig ist, ein überraschend präzises Verschaltungsmuster der Nervenzellen entdeckt.

Wie die Forscher in Nature berichten (Schmidt et al., 2017. Axonal synapse sorting in medial entorhinal cortex, DOI: 10.1038/nature24005), haben die...

Im Focus: Highly precise wiring in the Cerebral Cortex

Our brains house extremely complex neuronal circuits, whose detailed structures are still largely unknown. This is especially true for the so-called cerebral cortex of mammals, where among other things vision, thoughts or spatial orientation are being computed. Here the rules by which nerve cells are connected to each other are only partly understood. A team of scientists around Moritz Helmstaedter at the Frankfiurt Max Planck Institute for Brain Research and Helene Schmidt (Humboldt University in Berlin) have now discovered a surprisingly precise nerve cell connectivity pattern in the part of the cerebral cortex that is responsible for orienting the individual animal or human in space.

The researchers report online in Nature (Schmidt et al., 2017. Axonal synapse sorting in medial entorhinal cortex, DOI: 10.1038/nature24005) that synapses in...

Im Focus: Tiny lasers from a gallery of whispers

New technique promises tunable laser devices

Whispering gallery mode (WGM) resonators are used to make tiny micro-lasers, sensors, switches, routers and other devices. These tiny structures rely on a...

Im Focus: Wundermaterial Graphen: Gewölbt wie das Polster eines Chesterfield-Sofas

Graphen besitzt extreme Eigenschaften und ist vielseitig verwendbar. Mit einem Trick lassen sich sogar die Spins im Graphen kontrollieren. Dies gelang einem HZB-Team schon vor einiger Zeit: Die Physiker haben dafür eine Lage Graphen auf einem Nickelsubstrat aufgebracht und Goldatome dazwischen eingeschleust. Im Fachblatt 2D Materials zeigen sie nun, warum dies sich derartig stark auf die Spins auswirkt. Graphen kommt so auch als Material für künftige Informationstechnologien infrage, die auf der Verarbeitung von Spins als Informationseinheiten basieren.

Graphen ist wohl die exotischste Form von Kohlenstoff: Alle Atome sind untereinander nur in der Ebene verbunden und bilden ein Netz mit sechseckigen Maschen,...