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 Salmonellen als Medikament gegen Tumore
23.10.2017 | Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung

nachricht Add-ons: Was Computerprogramme und Proteine gemeinsam haben
23.10.2017 | Universität Regensburg

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: Salmonellen als Medikament gegen Tumore

HZI-Forscher entwickeln Bakterienstamm, der in der Krebstherapie eingesetzt werden kann

Salmonellen sind gefährliche Krankheitserreger, die über verdorbene Lebensmittel in den Körper gelangen und schwere Infektionen verursachen können. Jedoch ist...

Im Focus: Salmonella as a tumour medication

HZI researchers developed a bacterial strain that can be used in cancer therapy

Salmonellae are dangerous pathogens that enter the body via contaminated food and can cause severe infections. But these bacteria are also known to target...

Im Focus: Hochfeldmagnet am BER II: Einblick in eine versteckte Ordnung

Seit dreißig Jahren gibt eine bestimmte Uranverbindung der Forschung Rätsel auf. Obwohl die Kristallstruktur einfach ist, versteht niemand, was beim Abkühlen unter eine bestimmte Temperatur genau passiert. Offenbar entsteht eine so genannte „versteckte Ordnung“, deren Natur völlig unklar ist. Nun haben Physiker erstmals diese versteckte Ordnung näher charakterisiert und auf mikroskopischer Skala untersucht. Dazu nutzten sie den Hochfeldmagneten am HZB, der Neutronenexperimente unter extrem hohen magnetischen Feldern ermöglicht.

Kristalle aus den Elementen Uran, Ruthenium, Rhodium und Silizium haben eine geometrisch einfache Struktur und sollten keine Geheimnisse mehr bergen. Doch das...

Im Focus: Schmetterlingsflügel inspiriert Photovoltaik: Absorption lässt sich um bis zu 200 Prozent steigern

Sonnenlicht, das von Solarzellen reflektiert wird, geht als ungenutzte Energie verloren. Die Flügel des Schmetterlings „Gewöhnliche Rose“ (Pachliopta aristolochiae) zeichnen sich durch Nanostrukturen aus, kleinste Löcher, die Licht über ein breites Spektrum deutlich besser absorbieren als glatte Oberflächen. Forschern am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist es nun gelungen, diese Nanostrukturen auf Solarzellen zu übertragen und deren Licht-Absorptionsrate so um bis zu 200 Prozent zu steigern. Ihre Ergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler nun im Fachmagazin Science Advances. DOI: 10.1126/sciadv.1700232

„Der von uns untersuchte Schmetterling hat eine augenscheinliche Besonderheit: Er ist extrem dunkelschwarz. Das liegt daran, dass er für eine optimale...

Im Focus: Schnelle individualisierte Therapiewahl durch Sortierung von Biomolekülen und Zellen mit Licht

Im Blut zirkulierende Biomoleküle und Zellen sind Träger diagnostischer Information, deren Analyse hochwirksame, individuelle Therapien ermöglichen. Um diese Information zu erschließen, haben Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnik ILT ein Mikrochip-basiertes Diagnosegerät entwickelt: Der »AnaLighter« analysiert und sortiert klinisch relevante Biomoleküle und Zellen in einer Blutprobe mit Licht. Dadurch können Frühdiagnosen beispielsweise von Tumor- sowie Herz-Kreislauf-Erkrankungen gestellt und patientenindividuelle Therapien eingeleitet werden. Experten des Fraunhofer ILT stellen diese Technologie vom 13.–16. November auf der COMPAMED 2017 in Düsseldorf vor.

Der »AnaLighter« ist ein kompaktes Diagnosegerät zum Sortieren von Zellen und Biomolekülen. Sein technologischer Kern basiert auf einem optisch schaltbaren...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Konferenz IT-Security Community Xchange (IT-SECX) am 10. November 2017

23.10.2017 | Veranstaltungen

Die Zukunft der Luftfracht

23.10.2017 | Veranstaltungen

Ehrung des Autors Herbert W. Franke mit dem Kurd-Laßwitz-Sonderpreis 2017

23.10.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Magma sucht sich nach Flankenkollaps neue Wege

23.10.2017 | Geowissenschaften

Neues Sensorsystem sorgt für sichere Ernte

23.10.2017 | Informationstechnologie

Salmonellen als Medikament gegen Tumore

23.10.2017 | Biowissenschaften Chemie