Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Haltlose Zellen: Ursache für schwerwiegende Erbkrankheit aufgedeckt - Mausmutante lieferte den entscheidenden Hinweis

23.02.2009
Unablässig strömen weiße Blutkörperchen auf der Suche nach Krankheitserregern durch unsere Blutgefäße - um eine Immunreaktion auszulösen müssen sie diese aber verlassen und in das infizierte Gewebe eindringen.

Bei Patienten, die unter der Erbkrankheit LAD III (Leukozytenadhäsionsdefizienz III) leiden, ist ihnen dieser Weg versperrt. Die Ursache des Defekts klärten nun Forscher des Max-Planck-Instituts für Biochemie gemeinsam mit Wissenschaftlern der LMU München und des Cancer Research UK London Research Instituts auf: Damit sich Leukozyten an Blutgefäßwände anheften können, ist das Protein Kindlin-3 notwendig - fehlt es, ist eine Auswanderung der Leukozyten ins Gewebe nicht möglich.

Weiße Blutkörperchen (Leukozyten) sind Zellen des Immunsystems, zu deren Aufgabe es gehört, Krankheitserreger abzuwehren. Die Nutzung der Blutgefäße als Transportwege ermöglicht ihnen einerseits, größere Bereiche des Körpers schnell nach Krankheitserregern abzusuchen. Andererseits stehen sie dadurch vor einem prinzipiellen Problem: Infektionen entstehen meistens nicht in den Blutgefäßen, sondern in den umliegenden Geweben. Sie müssen also die Blutgefäße an der richtigen Stelle verlassen, um die Krankheitserreger zu bekämpfen. Auf der Suche nach Anzeichen für Infektionen rollen die Leukozyten an den Zellen der Gefäßwand (Endothelzellen) entlang und nehmen mit diesen zunächst nur losen Kontakt auf. Werden sie durch Signalstoffe auf den Endothelzellen alarmiert, docken sie fest an die Gefäßwand an und quetschen sich anschließend ins umliegende Gewebe durch.

Eine wesentliche Rolle spielen dabei sogenannte Integrine, eine Familie von Proteinen, die auf der Oberfläche von nahezu allen Zellen vorhanden ist. Ein Team von Wissenschaftlern der Abteilung "Molekulare Medizin" am Max-Planck-Institut für Biochemie in Martinsried untersucht unter der Leitung von Reinhard Fässler seit einiger Zeit diese Proteine. Damit Leukozyten aus den Blutgefäßen ins Gewebe einwandern können, müssen sie an der Gefäßwand "den Anker werfen" und zum Stillstand kommen, indem die Integrine als "Ankermoleküle" aktiviert werden. Funktioniert das Anheften an die Gefäßwand nicht, werden die Zellen vom Blutstrom weitergezogen. "Für die korrekte Funktion von Leukozyten und Blutplättchen ist die Integrin-Aktivierung ein zentraler Vorgang", erklärt Max-Planck-Forscher Markus Moser.

Schwere Infektionen und die Neigung zu Blutungen sind typische Symptome der seltenen rezessiv vererbten Krankheit LAD III (Leukozytenadhäsionsdefizienz III). LAD III wird durch eine Genmutation verursacht, aufgrund derer die Leukozyten nicht an die Gefäßwand andocken können. Zwar sind die Integrine auf der Oberfläche der Leukozyten von LAD III Patienten vorhanden, aber diese können nicht aktiviert werden. Welcher Gendefekt für diesen Fehler verantwortlich ist, war bisher völlig unklar. Die Max-Planck-Forscher beschäftigen sich mit Proteinen, die die Aktivierung von Integrinen regulieren. Besonders interessant ist dabei das Protein Kindlin-3, das direkt an Integrine bindet. In Zusammenarbeit mit Wissenschaftlern der Ludwig-Maximilans-Universität München (LMU) und des Cancer Research UK London Research Instituts konnten sie nun belegen, dass Kindlin-3 für die Integrin-Aktivierung tatsächlich von zentraler Bedeutung ist: Verhinderten Moser und seine Mitarbeiter die Bildung von Kindlin-3 bei Mäusen, konnten sich die Leukozyten nicht mehr an die Zellwand anheften um in entzündetes Gewebe einzuwandern und die Mäuse zeigten zudem vermehrt Blutungen. "Unsere Ergebnisse an den Kindlin-3 Mäusen gaben den entscheidenden Hinweis darauf, dass Mutationen im Kindlin-3 Gen für die Erbkrankheit verantwortlich sein müssen", erklärt Moser. Dies gilt auch für den Menschen: Wissenschaftler des Cancer Research UK London Research Instituts zeigten, dass alle LAD III Patienten Mutationen im Kindlin-3-Gen tragen. In Zusammenarbeit mit Moser und dem Doktoranden Siegfried Ussar bewiesen die britischen Forscher, dass die Zellen der Patienten kein Kindlin-3 bildeten und der Leukozyten-Adhäsionsdefekt durch Einschleusen eines normalen Kindlin-3-Gens repariert werden.

Originalpublikationen:

M. Moser, M. Bauer, S. Schmid, R. Ruppert, S. Schmidt, M. Sixt, H.-V. Wang, M. Sperandio, R. Fässler: Kindlin-3 is required for beta2 integrin-mediated leukocyte adhesion to endothelial cells; Nature Medicine, advanced online publication, 22. February 2009,

doi 10.1038/nm.1921

L. Svensson, K. Howarth, A. McDowall, I. Patzak, R. Evans, S. Ussar, M. Moser, A. Metin, M. Fried, I. Tomlinson, N. Hogg: Leukocyte Adhesion Deficiency-III (LAD-III) is caused by mutations in the adhesion protein Kindlin-3; Nature Medicine, advanced online publication, 22. February 2009, doi 10.1038/nm.1931

Kontakt:
Dr. Markus Moser
Max-Planck-Institut für Biochemie
Am Klopferspitz 18
82152 Martinsried
E-mail: moser@biochem.mpg.de
Dr. Monika Gödde / Eva-Maria Diehl
Öffentlichkeitsarbeit
Max-Planck-Institut für Biochemie
An Klopferspitz 18
82152 Martinsried
Tel. 089-8578-3882/2824
E-mail: diehl@biochem.mpg.de
E-mail: goedde@biochem.mpg.de
Weitere Informationen:
http://www.biochem.mpg.de/en/rd/faessler/rg/moser
- Forschungsgruppe Dr. Markus Moser
http://www.biochem.mpg.de/faessler
- Abteilung Molekulare Medizin, Prof. Dr. Reinhard Faessler
http://www.biochem.mpg.de/news/pressroom
- Pressemitteilung
http://www.nature.com/nm/journal/vaop/ncurrent/abs/nm.1921.html
- Originalpublikation Moser et.al.
http://www.nature.com/nm/journal/vaop/ncurrent/abs/nm.1931.html
- Originalpublikation Svensson et.al.

Eva-Maria Diehl | idw
Weitere Informationen:
http://www.biochem.mpg.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Internationale Forschungskooperation will Altersbedingte Makuladegeneration überwinden
23.02.2018 | Universitätsklinikum Regensburg (UKR)

nachricht „Molekularer Schraubstock“ ermöglicht neue chemische Reaktionen
23.02.2018 | Justus-Liebig-Universität Gießen

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: Good vibrations feel the force

Eine Gruppe von Forschern um Andrea Cavalleri am Max-Planck-Institut für Struktur und Dynamik der Materie (MPSD) in Hamburg hat eine Methode demonstriert, die es erlaubt die interatomaren Kräfte eines Festkörpers detailliert auszumessen. Ihr Artikel Probing the Interatomic Potential of Solids by Strong-Field Nonlinear Phononics, nun online in Nature veröffentlich, erläutert, wie Terahertz-Laserpulse die Atome eines Festkörpers zu extrem hohen Auslenkungen treiben können.

Die zeitaufgelöste Messung der sehr unkonventionellen atomaren Bewegungen, die einer Anregung mit extrem starken Lichtpulsen folgen, ermöglichte es der...

Im Focus: Good vibrations feel the force

A group of researchers led by Andrea Cavalleri at the Max Planck Institute for Structure and Dynamics of Matter (MPSD) in Hamburg has demonstrated a new method enabling precise measurements of the interatomic forces that hold crystalline solids together. The paper Probing the Interatomic Potential of Solids by Strong-Field Nonlinear Phononics, published online in Nature, explains how a terahertz-frequency laser pulse can drive very large deformations of the crystal.

By measuring the highly unusual atomic trajectories under extreme electromagnetic transients, the MPSD group could reconstruct how rigid the atomic bonds are...

Im Focus: Verlässliche Quantencomputer entwickeln

Internationalem Forschungsteam gelingt wichtiger Schritt auf dem Weg zur Lösung von Zertifizierungsproblemen

Quantencomputer sollen künftig algorithmische Probleme lösen, die selbst die größten klassischen Superrechner überfordern. Doch wie lässt sich prüfen, dass der...

Im Focus: Developing reliable quantum computers

International research team makes important step on the path to solving certification problems

Quantum computers may one day solve algorithmic problems which even the biggest supercomputers today can’t manage. But how do you test a quantum computer to...

Im Focus: Innovation im Leichtbaubereich: Belastbares Sandwich aus Aramid und Carbon

Die Entwicklung von Leichtbaustrukturen ist eines der zentralen Zukunftsthemen unserer Gesellschaft. Besonders in der Luftfahrtindustrie und in anderen Transportbereichen sind Leichtbaustrukturen gefragt. Sie ermöglichen Energieeinsparungen und reduzieren den Ressourcenverbrauch bei Treibstoffen und Material. Zum Einsatz kommen dabei Verbundmaterialien in der so genannten Sandwich-Bauweise. Diese bestehen aus zwei dünnen, steifen und hochfesten Deckschichten mit einer dazwischen liegenden dicken, vergleichsweise leichten und weichen Mittelschicht, dem Sandwich-Kern.

Aramidpapier ist ein etabliertes Material für solche Sandwichkerne. Sein mechanisches Strukturversagen ist jedoch noch unzureichend erforscht: Bislang fehlten...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Von festen Körpern und Philosophen

23.02.2018 | Veranstaltungen

Spannungsfeld Elektromobilität

23.02.2018 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - April 2018

21.02.2018 | Veranstaltungen

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

„Molekularer Schraubstock“ ermöglicht neue chemische Reaktionen

23.02.2018 | Biowissenschaften Chemie

Internationale Forschungskooperation will Altersbedingte Makuladegeneration überwinden

23.02.2018 | Biowissenschaften Chemie

Workshop zu flexiblen Solarzellen und LEDs auf der Energiemesse „New Energy“

23.02.2018 | Seminare Workshops

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