Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Mechanismen zur Interferonproduktion erforscht

03.09.2014

Neue Perspektiven für die Abwehr schwerer Infektionskrankheiten

Eine schnelle und starke Interferonausschüttung ist der Schlüssel zu einer erfolgreichen Virusabwehr. Ist die Reaktion nicht stark genug, hat das Immunsystem keine Chance gegen den Krankheitserreger. Besonders dramatisch sind die Folgen einer solchen zu schwachen Reaktion beispielweise bei Infektionen mit dem Tollwut-Virus, die fast immer tödlich verlaufen.

Um den Organismus bei seiner Abwehr gegen solche aggressiven Erreger künftig besser unterstützen zu können, müssen Wissenschaftler das Zusammenspiel von relevanten Mechanismen der Immunaktivierung kennen – und diese komplexen Mechanismen sind bei der Induktion der Interferonausschüttung auf der Ebene des gesamten Organismus noch weitgehend unbekannt. Wissenschaftlern des TWINCORE ist es nun gelungen, die Hauptwege zu identifizieren, auf denen im Organismus die Produktion der Interferone eingeleitet wird.

Die Botenstoffe Interferone sichern unser Überleben bei Virusinfektionen bis das Immunsystem weiß, gegen welchen Gegner es sich wehren muss. Dendritische Zellen, die Wächter in unseren Geweben und im Blut, registrieren den Angriff eines Virus und starten die Interferonproduktion. Bis B-, T- und andere für die Infektionsabwehr relevante Zellen des Immunsystems arbeiten, muss das Virus kontrolliert werden.

„Für Infektionen mit RNA-Viren, zu denen das Tollwut-Virus gehört, sind mehrere Wege bekannt, auf denen das Immunsystem diese wahrnehmen kann“, erklärt Julia Spanier, Wissenschaftlerin am Institut für Experimentelle Infektionsforschung des TWINCORE. „Wir wollten herausfinden, welche Wege tatsächlich eine Rolle spielen, um die überlebenswichtige Induktion der Interferon-Ausschüttung zu garantieren.“

Der Wissenschaftlerin ist es gelungen, die Kombination zweier Reaktionsketten, die zur Ausschüttung von Interferonen führen, zu unterbrechen. In diesen Reaktionsketten geben Mustererkennungsmoleküle über Adapter die Information weiter: Diese RNA ist fremd und muss bekämpft werden. Wird die Information über die betreffenden Moleküle nicht weitergegeben, weil der Adapter defekt ist, bildet die Zelle kein Interferon.

Das Ergebnis ist eindeutig: Zwar können sich die beiden Reaktionswege gegenseitig weitgehend ersetzen, aber wenn beide ausgeschaltet sind, bildet der Organismus kein Interferon und überlebt eine Infektion mit dem Modelvirus für Tollwut, dem Vesikulären Stomatitis Virus, nicht. „Diese beiden Hauptwege werden von unterschiedlichen Zelltypen genutzt“, erklärt die Biologin. „Fresszellen, konventionelle Dendritische Zellen und bestimmte Sorten von Stromazellen schlagen den einen Weg ein. Der zweite Weg ist besonders für plasmazytoide Dendritische Zellen und besondere Sorten von Stromazellen relevant.“

Stromazellen? Ja, Stromazellen. Sie geben Organen und Geweben ihre Struktur, sie stützen und sind das Bindegewebe eines Organs – und richtig: sie sind keine Immunzellen. Was haben diese Zellen mit der Ausschüttung von Interferonen zu tun? „Das ist ein besonders spannender Aspekt, den wir weiter untersuchen werden“, sagt Julia Spanier. „Wir haben festgestellt, dass gesundes Gewebe maßgeblich zur Ausschüttung von schützendem Interferon während einer Virusinfektion beiträgt.“

Daraus ergeben sich ganz neue Perspektiven für die Abwehr schwerer Infektionskrankheiten wie Tollwut. Denn offenbar sind die Wege, auf denen Körperzellen erfahren, dass Gefahr droht und dementsprechend miteinander kommunizieren, noch viel komplexer, als die Wissenschaftler bisher angenommen hatten. Und damit gibt es auch noch bislang unbekannte Möglichkeiten, das Immunsystem bei der Abwehr zu unterstützen.

Publikation:
Julia Spanier , Stefan Lienenklaus , Jennifer Paijo , Annett Kessler , Katharina Borst , Sabrina Heindorf , Darren P. Baker , Andrea Kröger , Siegfried Weiss , Claudia N. Detje , Peter Staeheli , and Ulrich Kalinke (2014) Concomitant TLR/RLH Signaling of Radioresistant and Radiosensitive Cells Is Essential for Protection against Vesicular Stomatitis Virus Infection.
J Immunol 1400959; published ahead of print August 15, 2014, doi:10.4049/jimmunol.1400959

Ansprechpartner:
Prof. Dr. Ulrich Kalinke, ulrich.kalinke(at)twincore.de
Tel: +49 (0)511-220027-112
Julia Spanier, julia.heinrich(at)twincore.de
Tel: +40 (0)511 220027-183

Weitere Informationen:

http://www.twincore.de/infothek/mitteilungen/newsdetails/artikel/847/

Dr. Jo Schilling | idw - Informationsdienst Wissenschaft

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Wie Reize auf dem Weg ins Bewusstsein versickern
22.09.2017 | Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn

nachricht Lebendiges Gewebe aus dem Drucker
22.09.2017 | Universitätsklinikum Freiburg

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: The pyrenoid is a carbon-fixing liquid droplet

Plants and algae use the enzyme Rubisco to fix carbon dioxide, removing it from the atmosphere and converting it into biomass. Algae have figured out a way to increase the efficiency of carbon fixation. They gather most of their Rubisco into a ball-shaped microcompartment called the pyrenoid, which they flood with a high local concentration of carbon dioxide. A team of scientists at Princeton University, the Carnegie Institution for Science, Stanford University and the Max Plank Institute of Biochemistry have unravelled the mysteries of how the pyrenoid is assembled. These insights can help to engineer crops that remove more carbon dioxide from the atmosphere while producing more food.

A warming planet

Im Focus: Hochpräzise Verschaltung in der Hirnrinde

Es ist noch immer weitgehend unbekannt, wie die komplexen neuronalen Netzwerke im Gehirn aufgebaut sind. Insbesondere in der Hirnrinde der Säugetiere, wo Sehen, Denken und Orientierung berechnet werden, sind die Regeln, nach denen die Nervenzellen miteinander verschaltet sind, nur unzureichend erforscht. Wissenschaftler um Moritz Helmstaedter vom Max-Planck-Institut für Hirnforschung in Frankfurt am Main und Helene Schmidt vom Bernstein-Zentrum der Humboldt-Universität in Berlin haben nun in dem Teil der Großhirnrinde, der für die räumliche Orientierung zuständig ist, ein überraschend präzises Verschaltungsmuster der Nervenzellen entdeckt.

Wie die Forscher in Nature berichten (Schmidt et al., 2017. Axonal synapse sorting in medial entorhinal cortex, DOI: 10.1038/nature24005), haben die...

Im Focus: Highly precise wiring in the Cerebral Cortex

Our brains house extremely complex neuronal circuits, whose detailed structures are still largely unknown. This is especially true for the so-called cerebral cortex of mammals, where among other things vision, thoughts or spatial orientation are being computed. Here the rules by which nerve cells are connected to each other are only partly understood. A team of scientists around Moritz Helmstaedter at the Frankfiurt Max Planck Institute for Brain Research and Helene Schmidt (Humboldt University in Berlin) have now discovered a surprisingly precise nerve cell connectivity pattern in the part of the cerebral cortex that is responsible for orienting the individual animal or human in space.

The researchers report online in Nature (Schmidt et al., 2017. Axonal synapse sorting in medial entorhinal cortex, DOI: 10.1038/nature24005) that synapses in...

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,...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

11. BusinessForum21-Kongress „Aktives Schadenmanagement"

22.09.2017 | Veranstaltungen

Internationale Konferenz zum Biomining ab Sonntag in Freiberg

22.09.2017 | Veranstaltungen

Die Erde und ihre Bestandteile im Fokus

21.09.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

11. BusinessForum21-Kongress „Aktives Schadenmanagement"

22.09.2017 | Veranstaltungsnachrichten

DFG bewilligt drei neue Forschergruppen und eine neue Klinische Forschergruppe

22.09.2017 | Förderungen Preise

Lebendiges Gewebe aus dem Drucker

22.09.2017 | Biowissenschaften Chemie