Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Sie sind jung und brauchen den Job: Eine zweite Chance für gefährliche T-Zellen

16.06.2009
Die T-Zellen des Immunsystems reagieren auf fremde Proteinschnipsel und sind damit entscheidend an der Bekämpfung von Viren und Bakterien beteiligt. Irrläufer, die körpereigenes Material angreifen, werden meist in den Zelltod getrieben.

Einige dieser autoreaktiven T-Zellen lassen sich aber zu "regulatorischen T-Zellen" umerziehen, die andere autoreaktive T-Zellen unter Kontrolle halten. Ein Team unter der Leitung des LMU-Immunologen Professor Ludger Klein konnte jetzt zeigen, dass für das weitere Schicksal einer autoreaktiven T-Zelle deren Entwicklungsstadium eine entscheidende Rolle spielt.

Junge autoreaktive T-Zellen können sehr einfach zu regulatorischen T-Zellen umerzogen werden. Unter identischen Bedingungen werden ältere Zellen dagegen voll aktiviert und könnten Schaden anrichten - sie sind gewissermaßen erziehungsresistent. "Wir wollen jetzt auf molekularer Ebene untersuchen, was eine T-Zelle zugänglich für die Umerziehung macht", sagt Klein. "Denn dann wäre es möglich, auch normale erwachsene T-Zellen umzuwandeln, die einfach und in großer Zahl aus dem Blut gewonnen werden können. Als regulatorische T-Zellen könnten sie dann in der Therapie von Autoimmunerkrankungen wie etwa Typ1-Diabetes und Multiple Sklerose zum Einsatz kommen: Diese Leiden werden durch unkontrollierte autoreaktive T-Zellen ausgelöst." (PNAS, 10. Juni 2009)

Während ihrer Entwicklung in der Thymusdrüse, einer Art "T-Zellen-Schule", wird jede T-Zelle mit einem individuellen Rezeptor ausgestattet. Diese Rezeptorvielfalt erlaubt es dem Immunsystem, auf nahezu jeden Krankheitserreger reagieren zu können. Da die Konstruktion der T-Zellen-Rezeptoren nach dem Zufallsprinzip erfolgt, enstehen im Thymus allerdings immer auch T-Zellen, die auf körpereigene Strukturen reagieren und diese attackieren. "Die meisten dieser gefährlichen autoreaktiven T-Zellen werden allerdings in einem Ausleseverfahren aussortiert, bevor sie den Thymus verlassen können", berichtet Klein. "Diese negative Selektion, also die Elimination autoreaktiver T-Zellen, die sonst den eigenen Organismus angreifen würden, ist eine wichtige Voraussetzung für die immunologische Toleranz."

Es werden aber nicht alle autoreaktiven T-Zellen in den Zelltod getrieben. Einige von ihnen werden "umerzogen" zu sogenannten regulatorischen T-Zellen. Sie besitzen dann zwar immer noch einen T-Zellen-Rezeptor, der gegen körpereigene Strukturen gerichtet ist. Sie wurden während ihrer Entwicklung im Thymus aber so umprogrammiert, dass sie keinen Schaden mehr anrichten können. "Ganz im Gegenteil", meint Klein. "Sie halten sogar andere, aus dem Ruder gelaufene T-Zellen in ihrer Nachbarschaft unter Kontrolle. Damit sind die Mechanismen der Entstehung regulatorischer T-Zellen von großem praktischen Interesse. Die Entschlüsselung dieser Prozesse könnte zu neuen Therapieansätzen bei Autoimmunerkrankungen wie Multiple Sklerose, rheumatische Arthritis und Typ1-Diabetes führen, die durch autoreaktive T-Zellen ausgelöst werden."

Klein und seine Mitarbeiter beschäftigten sich in einer Studie mit einigen ungeklärten Aspekten der regulatorischen T-Zellen: Wie können sowohl die negative Selektion, also der induzierte Zelltod, als auch die Umprogrammierung zu regulatorischen T-Zellen in der Thymusdrüse und damit am selben Ort stattfinden? Warum treibt der scheinbar selbe Auslöser manche Zellen in den "Selbstmord", während er bei anderen einen "Umerziehungsprozess" auslöst? "Eine unter Immunologen weit verbreitete Hypothese zur Beantwortung dieser Fragen beruht darauf, dass T-Zellen ihre Zielstrukturen nur erkennen können, wenn diese von bestimmten anderen Immunzellen präsentiert werden", sagt Klein. "Da es im Thymus verschiedene Unterarten solcher antigen-präsentierenden Zellen gibt, haben wir getestet, ob ein Teil davon möglicherweise darauf spezialisiert ist, das eine oder andere T-Zellen-Schicksal zu steuern - mit negativem Ergebnis."

Stattdessen stellte sich heraus, dass das Entwicklungsstadium - gewissermaßen das "Alter" - der T-Zellen eine entscheidende Rolle spielt. Selbst im Reagenzglas ließ sich dies beobachten: Junge T-Zellen können sehr gut in regulatorische T-Zellen umerzogen werden, während ältere T-Zellen unter identischen Bedingungen weitgehend "erziehungsresistent" sind. "Für uns ist entscheidend, diese 'Erziehbarkeit" auf molekularer Ebene zu verstehen", meint Klein. "Denn dann könnten wir möglicherweise auch erwachsene, nicht-autoreaktive T-Zellen entsprechend manipulieren, die man ja zu Millionen aus dem Blut von Patienten gewinnen kann. Junge T-Zellen sind dagegen nur im Thymus vorhanden. Wir werden jetzt untersuchen, ob es sowohl für die negative Selektion als auch für die Umprogrammierung in regulatorische T-Zellen im Leben einer jungen T-Zelle spezielle Zeitfenster gibt. Außerdem versuchen wir, die molekularen Schalter innerhalb der T-Zellen zu entschlüsseln, die diese zellautonome Umschaltung als Antwort auf externe Signale steuert." (suwe)

Publikation:
"Regulatory T cell differentiation of thymocytes does not require a dedicated antigen-presenting cell but is under T cell-intrinsic developmental control",
Gerald Wirnsberger, Florian Mair, and Ludger Klein,
PNAS Early Edition, 10. Juni 2009
Ansprechpartner:
Professor Dr. Ludger Klein
Institut für Immunologie
Tel.: 089 / 2180 - 75696
Fax: 089 / 5160 - 2236
E-Mail: ludger.klein@med.uni-muenchen.de

Luise Dirscherl | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-muenchen.de/
http://immuno.web.med.uni-muenchen.de/research/ag_klein/index.html

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