Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Die optimale Antwort für jeden Krankheitserreger

07.06.2010
Im Falle einer Infektion schüttet das Immunsystem verschiedene Botenstoffe aus. Diese Moleküle aktivieren Immunzellen, um eindringende Krankheitserreger zu bekämpfen, oder hemmen sie, um eine überschießende Entzündungsreaktion zu vermeiden. Dabei muss das Immunsystem sehr schnell entscheiden, welche Mischung von aktivierenden und hemmenden Botenstoffen zu einer erfolgreichen Verteidigung führt.

Forscher des Braunschweiger Helmholtz-Zentrums für Infektionsforschung (HZI) haben jetzt gezeigt, dass bisher unterschätzte Immunzellen, sogenannte Mastzellen, bereits in den ersten Stunden nach einer Infektion festlegen, wie die Abwehr aussieht.


Mastzelle mit Salmonellen-Bakterien
Foto: Manfred Rohde, HZI

Die Zellen bilden den zentralen Botenstoff Beta-Interferon nur bei viralen, nicht aber bei bakteriellen Infektionen. Der Grund hierfür: Während das Molekül einerseits hilft, Viren zu bekämpfen, hemmt es andererseits wichtige Abwehrzellen, die Bakterien abtöten und würde daher der Verteidigung schaden. Ihre Ergebnisse haben die Forscher jetzt in dem Wissenschaftsmagazin „Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America“ veröffentlicht.

Mastzellen spielen eine zentrale Rolle bei allergischen Reaktionen – eine Funktion, auf die sich die Forschung bisher konzentrierte. Sie sitzen direkt unter der Haut und den Schleimhäuten und reagieren sofort, wenn ein Allergen in den Körper eindringt. Die Folge sind gerötete Schleimhäute, Schwellungen, tränende Augen und eine laufende Nase. Mastzellen scheinen aber auch eine entscheidende und bisher nur wenig verstandene Funktion bei der Abwehr von Krankheitserregern zu haben. „Sie warten genau da, wo Keime eindringen“, sagt Nelson O. Gekara, Forscher in der Arbeitsgruppe „Molekulare Immunologie“ am HZI, „und gehören damit zur allerersten Abwehr- und Verteidigungslinie des Immunsystems.“

Um zu untersuchen, wie Mastzellen bei Kontakt mit Bakterien oder Viren reagieren, brachten die HZI-Forscher Zellen und Krankheitserreger in einer Kulturschale zusammen. Anschließend ermittelten die Wissenschaftler, welche Botenstoffe die Mastzellen produzierten. Während die Zellen Beta-Interferon bilden, sobald eine Infektion mit einem Virus vorliegt, konnten die Forscher den Botenstoff bei einer Bakterieninfektion nicht nachweisen. „Dass die Mastzellen hier gewissermaßen unterscheiden können war bisher unbekannt“, sagt Nicole Dietrich, die die Mastzellen untersucht hat. „Bei einer Virusinfektion hilft es, weil es in den umliegenden Zellen Mechanismen aktiviert, die die Virusabwehr unterstützen.“

Den Grund dafür, dass die Zellen bei einer Infektion mit Bakterien den Botenstoff nicht produzieren, fanden die Forscher in der den Mastzellen nächsten Verteidigungslinie: Beta-Interferon hemmt im Körper genau jene Zellen, die eingedrungene Bakterien schnell abtöten. „Die Mastzellen bilden kein Beta-Interferon, weil dies andere Zellen bei der Bekämpfung von Bakterien behindern würde“, sagt Nicole Dietrich. Die Mastzellen bestimmen somit schon sehr früh, in welche Richtung die Immunabwehr führt.

Bei ihrer Entscheidung helfen den Mastzellen Rezeptoren auf ihrer Oberfläche: Sogenannte Toll-ähnliche Rezeptoren (TLR, toll-like receptors) aktivieren Immunzellen, wenn ein Krankheitserreger in den Körper eingedrungen ist. Werden die Rezeptoren aktiviert, bilden Mastzellen eine Reihe von Botenstoffen, die andere Zellen anlocken, fernhalten, aktivieren oder hemmen und somit eine optimale Immunantwort regulieren.

„Um eine Beta-Interferon-Antwort zu starten, müssen Immunzellen diese Rezeptoren ins Zellinnere transportieren. Mastzellen machen aber genau dies bei einer Bakterieninfektion nicht und produzieren deshalb kein Beta-Interferon“, sagt Nelson O. Gekara. Dies sei ein weiterer Schritt, das komplexe Netzwerk von Botenstoffen, Immunzellen und Krankheitsabwehr zu verstehen. „Es scheint, als entscheidet jede Linie der Immunabwehr dabei sehr gezielt, welcher Schritt der nächste und der richtige ist.“

Originalartikel: Dietrich Nicole; Rohde Manfred; Geffers Robert; Kröger Andrea; Hauser Hansjörg; Weiss Siegfried; Gekara Nelson O. Mast cells elicit proinflammatory but not type I interferon responses upon activation of TLRs by bacteria. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 2010;107(19):8748-53.

Dr. Bastian Dornbach | Helmholtz-Zentrum
Weitere Informationen:
http://www.helmholtz-hzi.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Krebsdiagnostik: Pinkeln statt Piksen?
25.05.2018 | Christian-Albrechts-Universität zu Kiel

nachricht Kugelmühlen statt Lösungsmittel: Nanographene mit Mechanochemie
25.05.2018 | Technische Universität Dresden

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: Starke IT-Sicherheit für das Auto der Zukunft – Forschungsverbund entwickelt neue Ansätze

Je mehr die Elektronik Autos lenkt, beschleunigt und bremst, desto wichtiger wird der Schutz vor Cyber-Angriffen. Deshalb erarbeiten 15 Partner aus Industrie und Wissenschaft in den kommenden drei Jahren neue Ansätze für die IT-Sicherheit im selbstfahrenden Auto. Das Verbundvorhaben unter dem Namen „Security For Connected, Autonomous Cars (SecForCARs) wird durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung mit 7,2 Millionen Euro gefördert. Infineon leitet das Projekt.

Bereits heute bieten Fahrzeuge vielfältige Kommunikationsschnittstellen und immer mehr automatisierte Fahrfunktionen, wie beispielsweise Abstands- und...

Im Focus: Powerful IT security for the car of the future – research alliance develops new approaches

The more electronics steer, accelerate and brake cars, the more important it is to protect them against cyber-attacks. That is why 15 partners from industry and academia will work together over the next three years on new approaches to IT security in self-driving cars. The joint project goes by the name Security For Connected, Autonomous Cars (SecForCARs) and has funding of €7.2 million from the German Federal Ministry of Education and Research. Infineon is leading the project.

Vehicles already offer diverse communication interfaces and more and more automated functions, such as distance and lane-keeping assist systems. At the same...

Im Focus: Mit Hilfe molekularer Schalter lassen sich künftig neuartige Bauelemente entwickeln

Einem Forscherteam unter Führung von Physikern der Technischen Universität München (TUM) ist es gelungen, spezielle Moleküle mit einer angelegten Spannung zwischen zwei strukturell unterschiedlichen Zuständen hin und her zu schalten. Derartige Nano-Schalter könnten Basis für neuartige Bauelemente sein, die auf Silizium basierende Komponenten durch organische Moleküle ersetzen.

Die Entwicklung neuer elektronischer Technologien fordert eine ständige Verkleinerung funktioneller Komponenten. Physikern der TU München ist es im Rahmen...

Im Focus: Molecular switch will facilitate the development of pioneering electro-optical devices

A research team led by physicists at the Technical University of Munich (TUM) has developed molecular nanoswitches that can be toggled between two structurally different states using an applied voltage. They can serve as the basis for a pioneering class of devices that could replace silicon-based components with organic molecules.

The development of new electronic technologies drives the incessant reduction of functional component sizes. In the context of an international collaborative...

Im Focus: GRACE Follow-On erfolgreich gestartet: Das Satelliten-Tandem dokumentiert den globalen Wandel

Die Satellitenmission GRACE-FO ist gestartet. Am 22. Mai um 21.47 Uhr (MESZ) hoben die beiden Satelliten des GFZ und der NASA an Bord einer Falcon-9-Rakete von der Vandenberg Air Force Base (Kalifornien) ab und wurden in eine polare Umlaufbahn gebracht. Dort nehmen sie in den kommenden Monaten ihre endgültige Position ein. Die NASA meldete 30 Minuten später, dass der Kontakt zu den Satelliten in ihrem Zielorbit erfolgreich hergestellt wurde. GRACE Follow-On wird das Erdschwerefeld und dessen räumliche und zeitliche Variationen sehr genau vermessen. Sie ermöglicht damit präzise Aussagen zum globalen Wandel, insbesondere zu Änderungen im Wasserhaushalt, etwa dem Verlust von Eismassen.

Potsdam, 22. Mai 2018: Die deutsch-amerikanische Satellitenmission GRACE-FO (Gravity Recovery And Climate Experiment Follow On) ist erfolgreich gestartet. Am...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Im Fokus: Klimaangepasste Pflanzen

25.05.2018 | Veranstaltungen

Größter Astronomie-Kongress kommt nach Wien

24.05.2018 | Veranstaltungen

22. Business Forum Qualität: Vom Smart Device bis zum Digital Twin

22.05.2018 | Veranstaltungen

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

Berufsausbildung mit Zukunft

25.05.2018 | Unternehmensmeldung

Untersuchung der Zellmembran: Forscher entwickeln Stoff, der wichtigen Membranbestandteil nachahmt

25.05.2018 | Interdisziplinäre Forschung

Starke IT-Sicherheit für das Auto der Zukunft – Forschungsverbund entwickelt neue Ansätze

25.05.2018 | Informationstechnologie

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