Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Gedächtniszellen: Schnelle Immunantwort dank Zuckerstoffwechsel

19.08.2013
Damit das Immunsystem bereits bekannte Erreger rasch und wirkungsvoll bekämpfen kann, merken sich spezielle Gedächtniszellen die Beschaffenheit von Viren und Bakterien.

Wissenschaftler von Universität und Universitätsspital Basel konnten zeigen, dass Gedächtniszellen innert Minuten ihren Stoffwechsel komplett umstellen können, um schnell auf eine Infektion zu reagieren. Die Studie ist in der Fachzeitschrift «Nature Immunology» erschienen.

Kommt das Immunsystem zum ersten Mal mit einem Krankheitserreger in Kontakt wird dieser nur von wenigen Zellen erkannt. Während der Immunabwehr bilden sich dann spezielle Gedächtniszellen, die auch nach Abklingen der Infektion im Körper fortbestehen. Bei einem erneuten Kontakt mit demselben Erreger werden diese Gedächtniszellen aktiv und bekämpfen das Pathogen rasch und wirksam.

Welche Stoffwechselprozesse die ersten, entscheidenden Stunden der Gedächtnis-Immunantwort ermöglichen, haben Basler Forscher bei Gedächtniszellen untersucht, die das Oberflächenmolekül CD8 tragen (sogenannte CD8+ Gedächtnis-T-Zellen). Beim Erkennen eines bekannten Erregers produzieren gewisse CD8+ Gedächtnis-T-Zellen innert Stunden Effektor-Moleküle welche helfen, virusinfizierte Zellen gezielt zu zerstören.

Metabolische Grundlage der Immunantwort
Bereits 1924 hatte der deutsche Biochemiker Otto Warburg bei sich rasch teilenden Zellen beobachtet, dass diese ihren Stoffwechsel –trotz genügend vorhandenem Sauerstoff– von Sauerstoff-Konsum (oxydativer Phosphorylierung) auf Vergärung von Traubenzucker (Glykolyse) umstellen – dies um die biochemischen Bausteine für neue Zellen bereitzustellen (Warburg Effekt). Für das von Warburg beschriebene Umstellen des Stoffwechsels benötigen Zellen rund einen Tag.

Den CD8+ Gedächtnis T-Zellen gelingt dies, wie die Gruppe um Prof. Christoph Hess nun zeigen konnte, jedoch viel schneller: Da diese Zellen die biochemischen Voraussetzungen für die Umstellung bereits in sich tragen, können sie innert Minuten ihren Stoffwechsel radikal ändern. Diese Veränderung ermöglicht die rasche Produktion von Effektor-Molekülen, welche im Kampf gegen Viren essentiell wichtig sind.

Neue Therapieansätze
Das molekulares Verständnis der metabolischen Grundlagen, auf denen die Immunantwort beruht, eröffnet neue Therapieansätze. Ob durch die Beeinflussung des zellulären Stoffwechsels von Immunzellen krankmachende Antworten abgeschwächt (Autoimmunität), oder erwünschte verstärkt werden können (zum Beispiel bei Impfungen), ist Gegenstand laufender Projekte der Basler Forschungsgruppe.
Originalbeitrag
Patrick Gubser, Glenn Bantug, Leyla Razik, Marco Fischer, Sarah Dimeloe, Gideon Hoenger, Bojana Durovic, Annaïse Jauch und Christoph Hess (2013).
Rapid effector memory CD8+ T cell function requires an immediate-early glycolytic switch

Nature Immunology | doi: 10.1038/ni.2687

Weitere Auskünfte
Prof. Dr. Christoph Hess, Universität Basel/Universitätsspital Basel, Departement Biomedizin, Tel. +41 61 265 44 75, E-Mail: chess@uhbs.ch

Reto Caluori | Universität Basel
Weitere Informationen:
http://www.unibas.ch

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Eine Karte der Zellkraftwerke
18.08.2017 | Albert-Ludwigs-Universität Freiburg im Breisgau

nachricht Chronische Infektionen aushebeln: Ein neuer Wirkstoff auf dem Weg in die Entwicklung
18.08.2017 | Deutsches Zentrum für Infektionsforschung

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: Unterwasserroboter soll nach einem Jahr in der arktischen Tiefsee auftauchen

Am Dienstag, den 22. August wird das Forschungsschiff Polarstern im norwegischen Tromsø zu einer besonderen Expedition in die Arktis starten: Der autonome Unterwasserroboter TRAMPER soll nach einem Jahr Einsatzzeit am arktischen Tiefseeboden auftauchen. Dieses Gerät und weitere robotische Systeme, die Tiefsee- und Weltraumforscher im Rahmen der Helmholtz-Allianz ROBEX gemeinsam entwickelt haben, werden nun knapp drei Wochen lang unter Realbedingungen getestet. ROBEX hat das Ziel, neue Technologien für die Erkundung schwer erreichbarer Gebiete mit extremen Umweltbedingungen zu entwickeln.

„Auftauchen wird der TRAMPER“, sagt Dr. Frank Wenzhöfer vom Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI) selbstbewusst. Der...

Im Focus: Mit Barcodes der Zellentwicklung auf der Spur

Darüber, wie sich Blutzellen entwickeln, existieren verschiedene Auffassungen – sie basieren jedoch fast ausschließlich auf Experimenten, die lediglich Momentaufnahmen widerspiegeln. Wissenschaftler des Deutschen Krebsforschungszentrums stellen nun im Fachjournal Nature eine neue Technik vor, mit der sich das Geschehen dynamisch erfassen lässt: Mithilfe eines „Zufallsgenerators“ versehen sie Blutstammzellen mit genetischen Barcodes und können so verfolgen, welche Zelltypen aus der Stammzelle hervorgehen. Diese Technik erlaubt künftig völlig neue Einblicke in die Entwicklung unterschiedlicher Gewebe sowie in die Krebsentstehung.

Wie entsteht die Vielzahl verschiedener Zelltypen im Blut? Diese Frage beschäftigt Wissenschaftler schon lange. Nach der klassischen Vorstellung fächern sich...

Im Focus: Fizzy soda water could be key to clean manufacture of flat wonder material: Graphene

Whether you call it effervescent, fizzy, or sparkling, carbonated water is making a comeback as a beverage. Aside from quenching thirst, researchers at the University of Illinois at Urbana-Champaign have discovered a new use for these "bubbly" concoctions that will have major impact on the manufacturer of the world's thinnest, flattest, and one most useful materials -- graphene.

As graphene's popularity grows as an advanced "wonder" material, the speed and quality at which it can be manufactured will be paramount. With that in mind,...

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...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

European Conference on Eye Movements: Internationale Tagung an der Bergischen Universität Wuppertal

18.08.2017 | Veranstaltungen

Einblicke ins menschliche Denken

17.08.2017 | Veranstaltungen

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

16.08.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Eine Karte der Zellkraftwerke

18.08.2017 | Biowissenschaften Chemie

Chronische Infektionen aushebeln: Ein neuer Wirkstoff auf dem Weg in die Entwicklung

18.08.2017 | Biowissenschaften Chemie

Computer mit Köpfchen

18.08.2017 | Informationstechnologie