Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Sich selbst nicht fremd werden - Dendritische Zellen sorgen für immunologische Toleranz

16.03.2009
Fremd von Eigen zu unterscheiden, ist eine der wichtigsten Aufgaben des Immunsystems. Kommt es dabei zu Störungen, werden körpereigene Strukturen angegriffen und Autoimmunerkrankungen wie Diabetes mellitus Typ 1 und Multiple Sklerose können entstehen.

Schutz vor diesen Leiden bietet nur die Vernichtung aller Immunfaktoren, die sich gegen körpereigenes Gewebe richten - die immunologische Toleranz. Ein Team um den LMU-Forscher Dr. David Vöhringer hat nun untersucht, welche Rolle die Dendritischen Zellen bei diesem Prozess spielen.

Seit längerem wird vermutet, dass diese für die Körperabwehr wichtigen Zellen auch für die Entstehung und Aufrechterhaltung der immunologischen Toleranz essentiell sind. "Wir haben Mäuse untersucht, denen dieser Zelltyp von Geburt an fehlt", berichtet Vöhringer. "Es hat sich gezeigt, dass bei diesen Tieren Immunzellen überleben, die körpereigenes Gewebe angreifen und so Autoimmunität auslösen. Die Dendritischen Zellen leisten also einen entscheidenden Beitrag zum Schutz vor Autoimmunerkrankungen." (Journal of Experimental Medicine, 16. März 2009)

T-Zellen gehören zu den weißen Blutkörperchen und spielen eine entscheidende Rolle bei der Immunabwehr des Körpers. Jede dieser Zellen erkennt über einen Rezeptor an ihrer Oberfläche jeweils nur ein einziges Antigen. Dabei handelt es sich um molekulare Strukturen, meist Bruchstücke von Proteinen. Allerdings docken T-Zellen nicht an freie Antigene an, sondern sind auf deren Präsentation durch andere Zellen angewiesen. Zuständig sind hier in erster Linie, wenn auch nicht ausschließlich, die Dendritischen Zellen. Sie zeigen den T-Zellen verschiedene Strukturen: Ist das passende Antigen dabei, löst die T-Zelle eine Abwehrreaktion des Körpers aus.

Auf diesem Weg werden Krankheitserreger und andere Eindringlinge abgewehrt. Gefährlich wird es aber für den Organismus, wenn das Antigen nicht fremd ist, sondern von körpereigenem Gewebe stammt. Dann entstehen durch die fehlgeleitete Abwehrreaktion möglicherweise schwere Autoimmunerkrankungen, die unbehandelt zur Zerstörung von Organen oder sogar zum Tode führen können. Sogenannte autoreaktive T-Zellen, die körpereigene Strukturen erkennen, müssen deshalb vollständig und früh vernichtet werden. Die Selektion der gefährlichen Einzelgänger findet im Thymus statt, das ist ein zweilappiges Organ im oberen Brustkorb. Jede einzelne T-Zelle wird getestet, und autoreaktive Zellen werden vernichtet.

Die verbleibenden T-Zellen werden noch ein zweites Mal überprüft, und zwar in den peripheren lymphatischen Organen des Körpers: Es sind vor allem die Lymphknoten und die Milz, in denen diese ständige Qualitätskontrolle abläuft. Zuständig dafür sind, wie man seit kurzem weiß, ebenfalls die Dendritischen Zellen. Sie wandern dazu aus Geweben und Organen, etwa Magen, Darm, Bauchspeicheldrüse, Lunge und Haut, kontinuierlich in die Lymphknoten ein und bringen Gewebsmaterial mit, das sie den T-Zellen präsentieren. Reagieren Immunzellen auf die körpereigenen Proteine, werden sie inaktiviert oder abgetötet.

Doch die Aufgabe der Dendritischen Zellen beschränkt sich nicht nur auf diese periphere Toleranz, wie die neuen Ergebnisse zeigen. "Unsere Arbeit an Mäusen hat den Nachweis geliefert, dass ohne Dendritische Zellen auch die erste und zentrale Selektion von autoreaktiven T-Zellen im Thymus nur noch ineffizient funktioniert", berichtet Vöhringer. "Bei diesen Tieren verlassen auch T-Zellen, die auf körpereigenes Material reagieren, den Thymus. Sie werden dann in den peripheren Organen aktiviert - und lösen Autoimmunität aus." Damit sind die Dendritischen Zellen nicht nur für die Körperabwehr essentiell, sondern auch für die gesamte immunologische Toleranz des Körpers.

Angesichts der entscheidenden Rolle, die diese Zellen spielen, stellt sich die Frage, wie ohne Dendritische Zellen überhaupt Autoimmunität ausgelöst werden kann. Schließlich übernehmen die Dendritischen Zellen verschiedene zentrale Aufgaben bei einer Immunantwort. "Sie sind unter anderem darauf spezialisiert, Antigene zu präsentieren, was überhaupt erst eine Reaktion der Körperabwehr ermöglicht", sagt Vöhringer. "Es bleibt also zu klären, welcher Zelltyp die autoreaktiven T-Zellen aktiviert, wenn mit den Dendritischen Zellen die vermutlich wichtigsten Antigen-präsentierenden Zellen des Immunsystems fehlen. Dafür gibt es bereits ein paar Kandidaten, deren Funktion wir jetzt genauer untersuchen werden." (suwe)

Publikation:
"Constitutive ablation of dendritic cells breaks self-tolerance of CD4 T cells and results in spontaneous fatal autoimmunity",
Caspar Ohnmacht, Andrea Pullner, Susan B.S. King, Ingo Drexler, Stefanie Meier, Thomas Brocker, and David Voehringer,
Journal of Experimental Medicine, 16. März 2009
DOI: 10.1084/jem.20082394
Ansprechpartner:
Dr. David Vöhringer
Institut für Immunologie der LMU
Tel.: 089 / 2180 - 75646
Fax: 089 / 2180 - 9975646
E-Mail: david.voehringer@med.uni-muenchen.de

Luise Dirscherl | idw
Weitere Informationen:
http://immuno.web.med.uni-muenchen.de/

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Ein Holodeck für Fliegen, Fische und Mäuse
21.08.2017 | Albert-Ludwigs-Universität Freiburg im Breisgau

nachricht Wie Pflanzen ihr Gedächtnis vererben
21.08.2017 | Gregor Mendel Institut für Molekulare Pflanzenbiologie (GMI)

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: Topologische Quantenzustände einfach aufspüren

Durch gezieltes Aufheizen von Quantenmaterie können exotische Materiezustände aufgespürt werden. Zu diesem überraschenden Ergebnis kommen Theoretische Physiker um Nathan Goldman (Brüssel) und Peter Zoller (Innsbruck) in einer aktuellen Arbeit im Fachmagazin Science Advances. Sie liefern damit ein universell einsetzbares Werkzeug für die Suche nach topologischen Quantenzuständen.

In der Physik existieren gewisse Größen nur als ganzzahlige Vielfache elementarer und unteilbarer Bestandteile. Wie das antike Konzept des Atoms bezeugt, ist...

Im Focus: Unterwasserroboter soll nach einem Jahr in der arktischen Tiefsee auftauchen

Am Dienstag, den 22. August wird das Forschungsschiff Polarstern im norwegischen Tromsø zu einer besonderen Expedition in die Arktis starten: Der autonome Unterwasserroboter TRAMPER soll nach einem Jahr Einsatzzeit am arktischen Tiefseeboden auftauchen. Dieses Gerät und weitere robotische Systeme, die Tiefsee- und Weltraumforscher im Rahmen der Helmholtz-Allianz ROBEX gemeinsam entwickelt haben, werden nun knapp drei Wochen lang unter Realbedingungen getestet. ROBEX hat das Ziel, neue Technologien für die Erkundung schwer erreichbarer Gebiete mit extremen Umweltbedingungen zu entwickeln.

„Auftauchen wird der TRAMPER“, sagt Dr. Frank Wenzhöfer vom Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI) selbstbewusst. Der...

Im Focus: Mit Barcodes der Zellentwicklung auf der Spur

Darüber, wie sich Blutzellen entwickeln, existieren verschiedene Auffassungen – sie basieren jedoch fast ausschließlich auf Experimenten, die lediglich Momentaufnahmen widerspiegeln. Wissenschaftler des Deutschen Krebsforschungszentrums stellen nun im Fachjournal Nature eine neue Technik vor, mit der sich das Geschehen dynamisch erfassen lässt: Mithilfe eines „Zufallsgenerators“ versehen sie Blutstammzellen mit genetischen Barcodes und können so verfolgen, welche Zelltypen aus der Stammzelle hervorgehen. Diese Technik erlaubt künftig völlig neue Einblicke in die Entwicklung unterschiedlicher Gewebe sowie in die Krebsentstehung.

Wie entsteht die Vielzahl verschiedener Zelltypen im Blut? Diese Frage beschäftigt Wissenschaftler schon lange. Nach der klassischen Vorstellung fächern sich...

Im Focus: Fizzy soda water could be key to clean manufacture of flat wonder material: Graphene

Whether you call it effervescent, fizzy, or sparkling, carbonated water is making a comeback as a beverage. Aside from quenching thirst, researchers at the University of Illinois at Urbana-Champaign have discovered a new use for these "bubbly" concoctions that will have major impact on the manufacturer of the world's thinnest, flattest, and one most useful materials -- graphene.

As graphene's popularity grows as an advanced "wonder" material, the speed and quality at which it can be manufactured will be paramount. With that in mind,...

Im Focus: Forscher entwickeln maisförmigen Arzneimittel-Transporter zum Inhalieren

Er sieht aus wie ein Maiskolben, ist winzig wie ein Bakterium und kann einen Wirkstoff direkt in die Lungenzellen liefern: Das zylinderförmige Vehikel für Arzneistoffe, das Pharmazeuten der Universität des Saarlandes entwickelt haben, kann inhaliert werden. Professor Marc Schneider und sein Team machen sich dabei die körpereigene Abwehr zunutze: Makrophagen, die Fresszellen des Immunsystems, fressen den gesundheitlich unbedenklichen „Nano-Mais“ und setzen dabei den in ihm enthaltenen Wirkstoff frei. Bei ihrer Forschung arbeiteten die Pharmazeuten mit Forschern der Medizinischen Fakultät der Saar-Uni, des Leibniz-Instituts für Neue Materialien und der Universität Marburg zusammen Ihre Forschungsergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler in der Fachzeitschrift Advanced Healthcare Materials. DOI: 10.1002/adhm.201700478

Ein Medikament wirkt nur, wenn es dort ankommt, wo es wirken soll. Wird ein Mittel inhaliert, muss der Wirkstoff in der Lunge zuerst die Hindernisse...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

International führende Informatiker in Paderborn

21.08.2017 | Veranstaltungen

Wissenschaftliche Grundlagen für eine erfolgreiche Klimapolitik

21.08.2017 | Veranstaltungen

DGI-Forum in Wittenberg: Fake News und Stimmungsmache im Netz

21.08.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Im Neptun regnet es Diamanten: Forscherteam enthüllt Innenleben kosmischer Eisgiganten

21.08.2017 | Physik Astronomie

Ein Holodeck für Fliegen, Fische und Mäuse

21.08.2017 | Biowissenschaften Chemie

Institut für Lufttransportsysteme der TUHH nimmt neuen Cockpitsimulator in Betrieb

21.08.2017 | Verkehr Logistik