Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Communicative Immune Cells

29.01.2013
SKIN-DEEP COMMUNICATION: MESSENGER SUBSTANCE AND SIGNALLING MOLECULE INFLUENCE THE DEVELOPMENT OF THE SKIN´S IMMUNE CELLS

A signalling molecule known as Axl has been discovered on immune cells of the epidermis. This recently published finding provides new insight into the development of important skin immune cells known as Langerhans cells. These cells fight off invading microorganisms and play a crucial role in our health.

As the research project, funded by the Austrian Science Fund FWF, also discovered, the natural production of the signalling molecule Axl is highly dependent on the messenger substance TGF-beta1. Together, these findings provide a better understanding of how immune cells develop and offer new approaches for the treatment of autoimmune diseases.

Some infections can really "get under your skin". Fortunately, however, this is not always the case, as the skin provides very effective protection against infections - a function for which we have to thank a type of skin cells, known as the Langerhans cells (LCs). These cells are found in the outermost layer of the skin, the epidermis, and on mucous membranes, and provide a first line of defence against invading viruses, bacteria and fungi. A team of researchers at the Medical University of Vienna is currently examining how immune cells develop from haemopoietic or blood-forming stem cells, and recently made some very important discoveries in the process.

SIGNAL EFFECT

A team headed by Prof. Herbert Strobl from the Institute of Immunology has not only demonstrated that a signalling molecule known as Axl occurs on the surface of LCs, but also how this process is controlled by the messenger substance or cytokine transforming growth factor beta 1 (TGF-beta1). Commenting on the significance of this study, Prof. Strobl explains that: "A large number of benign microbes are found on the skin, which are important for human health. The ability to distinguish "good" from "bad" is therefore of critical importance for the LCs - and Axl plays an important role in this process."

Axl is, in fact, a receptor belonging to the family of TAM receptor tyrosine kinases. These messenger molecules have a crucial function in the prevention of undesired inflammatory responses - and are thereby also preventing the immune system from reacting to benign microbes. Finding an explanation for when and how Axl is formed is therefore very important for understanding the development of LCs from stem cells.

The group headed by Prof. Strobl, who recently started at the Institute of Pathophysiology and Immunology at the Medical University of Graz, has now succeeded in showing that precursor LCs form the signalling molecule Axl just a few hours after coming into contact with TGF-beta1. In comparison to the duration of other cell differentiation processes, an astonishingly short time period. In addition, the researchers established that Axl is only produced in cells that go on to differentiate into LCs - and not in precursors that develop into other cell types, for example granulocytes, monocytes or lymphocytes. The scientists also succeeded in determining that Axl is the only receptor of the TAM family synthesised under these conditions.

These findings rapidly indicated to Thomas Bauer, first author of the study, that the effect of TGF-beta1 on Axl production is vital for LC differentiation from precursor cells: A detail that is further substantiated by the fact that the continuous presence of TGF-beta1 is essential throughout the differentiation process to guarantee Axl synthesis.

A SYSTEMATIC APPROACH

These findings have now been published in the prestigious Journal of Experimental Medicine. This study, which is impressive from both a qualitative and quantitative perspective, was made possible by a well-established test system, as Prof. Strobl explains: "Thanks to an in vitro cell culture procedure for LC differentiation from isolated blood stem cells, we can analyse the effects of different molecules during LC differentiation in detail. This is exactly what we did with TGF-beta1."

The importance of the findings of this FWF project extends far beyond the fundamental insights they provide into the development of skin immune cells. Axl´s ability to distinguish between "good" and "bad" also enables it to prevent autoimmune diseases. Which is why these findings just may contribute to the treatment of these diseases in the future.

Original publication: T. Bauer, A. Zagorska, J. Jurkin, N. Yasmin, R. Koffel, S. Richter, B. Gesslbauer, G. Lemke and H. Strobl, Identification of Axl as a downstream effector of TGF-beta1 during Langerhans cell differentiation and epidermal homeostasis. J. Exp. Med. 2012 Vol. 209 No. 11 2033-2047. DOI 10.1084/jem.20120493

Scientific Contact:
Prof. Herbert Strobl
Medical University of Graz
Institute of Pathophysiology and Immunology Heinrichstraße 31a
8010 Graz, Austria
M +43 / 676 / 757 61 95
E herbert.strobl@medunigraz.at
Austrian Science Fund FWF:
Mag. Stefan Bernhardt
Haus der Forschung
Sensengasse 1
1090 Vienna, Austria
T +43 / 1 / 505 67 40 - 8111
E stefan.bernhardt@fwf.ac.at
W http://www.fwf.ac.at
Copy Editing and Distribution:
PR&D - Public Relations for Research & Education Mariannengasse 8
1090 Vienna, Austria
T +43 / 1 / 505 70 44
E contact@prd.at
W http://www.prd.at

Judith Sandberger | PR&D
Further information:
http://www.fwf.ac.at
http://www.fwf.ac.at/en/public_relations/press/pv201301-en.html

More articles from Life Sciences:

nachricht Molecular Force Sensors
20.09.2017 | Max-Planck-Institut für Biochemie

nachricht Foster tadpoles trigger parental instinct in poison frogs
20.09.2017 | Veterinärmedizinische Universität Wien

All articles from Life Sciences >>>

The most recent press releases about innovation >>>

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

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,...

Im Focus: Hochautomatisiertes Fahren bei Schnee und Regen: Robuste Warnehmung dank intelligentem Sensormix

Schlechte Sichtverhältnisse bei Regen oder Schnellfall sind für Menschen und hochautomatisierte Fahrzeuge eine große Herausforderung. Im europäischen Projekt RobustSENSE haben die Forscher von Fraunhofer FOKUS mit 14 Partnern, darunter die Daimler AG und die Robert Bosch GmbH, in den vergangenen zwei Jahren eine Softwareplattform entwickelt, auf der verschiedene Sensordaten von Kamera, Laser, Radar und weitere Informationen wie Wetterdaten kombiniert werden. Ziel ist, eine robuste und zuverlässige Wahrnehmung der Straßensituation unabhängig von der Komplexität und der Sichtverhältnisse zu gewährleisten. Nach der virtuellen Erprobung des Systems erfolgt nun der Praxistest, unter anderem auf dem Berliner Testfeld für hochautomatisiertes Fahren.

Starker Schneefall, ein Ball rollt auf die Fahrbahn: Selbst ein Mensch kann mitunter nicht schnell genug erkennen, ob dies ein gefährlicher Gegenstand oder...

Im Focus: Ultrakurze Momentaufnahmen der Dynamik von Elektronen in Festkörpern

Mit Hilfe ultrakurzer Laser- und Röntgenblitze haben Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für Quantenoptik (Garching bei München) Schnappschüsse der bislang kürzesten Bewegung von Elektronen in Festkörpern gemacht. Die Bewegung hielt 750 Attosekunden lang an, bevor sie abklang. Damit stellten die Wissenschaftler einen neuen Rekord auf, ultrakurze Prozesse innerhalb von Festkörpern aufzuzeichnen.

Wenn Röntgenstrahlen auf Festkörpermaterialien oder große Moleküle treffen, wird ein Elektron von seinem angestammten Platz in der Nähe des Atomkerns...

Im Focus: Ultrafast snapshots of relaxing electrons in solids

Using ultrafast flashes of laser and x-ray radiation, scientists at the Max Planck Institute of Quantum Optics (Garching, Germany) took snapshots of the briefest electron motion inside a solid material to date. The electron motion lasted only 750 billionths of the billionth of a second before it fainted, setting a new record of human capability to capture ultrafast processes inside solids!

When x-rays shine onto solid materials or large molecules, an electron is pushed away from its original place near the nucleus of the atom, leaving a hole...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Höher - schneller - weiter: Der Faktor Mensch in der Luftfahrt

20.09.2017 | Veranstaltungen

Wälder unter Druck: Internationale Tagung zur Rolle von Wäldern in der Landschaft an der Uni Halle

20.09.2017 | Veranstaltungen

7000 Teilnehmer erwartet: 69. Urologen-Kongress startet heute in Dresden

20.09.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Drohnen sehen auch im Dunkeln

20.09.2017 | Informationstechnologie

Pfeilgiftfrösche machen auf „Kommando“ Brutpflege für fremde Kaulquappen

20.09.2017 | Biowissenschaften Chemie

Frühwarnsystem für gefährliche Gase: TUHH-Forscher erreichen Meilenstein

20.09.2017 | Energie und Elektrotechnik