Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Should I Stay or Should I Go: Wie sich natürliche Killerzellen an kranke Zellen anheften

20.03.2017

Als erste Verteidiger im Kampf gegen Infektionen und Krebs agieren unsere natürlichen Killerzellen. Diese Immunzellen sind in der Lage, an kranke Zellen anzudocken und sie zu töten. Um eine stabile Verbindung zwischen den Zellen zu ermöglichen, ist das Protein LFA-1 von zentraler Bedeutung. Wie dieses aktiviert wird, haben Forscher des Leibniz-Instituts für Arbeitsforschung an der TU Dortmund untersucht.

Unser Immunsystem gilt als größtes Organ des menschlichen Körpers und hat die Aufgabe, uns vor Krankheiten zu schützen. Eine besondere Rolle spielen dabei die natürlichen Killerzellen (NK-Zellen): Sie fungieren als erste Verteidigungslinie im menschlichen Körper gegen beispielsweise Krebszellen oder durch Viren infizierte Zellen. Die NK-Zellen sind in der Lage, kranke Zellen zu töten und damit den Organismus zu schützen.

Einige Mechanismen, wie die natürlichen Killerzellen Freund von Feind unterscheiden sind bekannt, allerdings gibt es noch viele offene Fragen. Klar ist, dass die Zellen auf Signale in ihrer Umgebung reagieren. Aktivierende und inhibierende Rezeptoren auf der Zelloberfläche der NK-Zelle verarbeiten diese Signale.

Durch Interaktion mit ihren Liganden entsteht so ein komplex ausgebildeter Kontaktbereich zwischen der NK-Zelle und der potenziellen Zielzelle. Findet die NK-Zelle überwiegend aktivierende Signale vor, wird die Zielzelle als „Feind“ eingestuft und getötet. Das ist allerdings nur möglich, wenn die Verbindung zwischen den Zellen stabil ist.

An der Stabilisierung und somit schlussendlich der Tötung der Zielzelle ganz wesentlich beteiligt ist das Transmembranprotein LFA-1, das zu der Familie der Integrine gehört. Immunologen des Leibniz-Instituts für Arbeitsforschung an der TU Dortmund (IfADo) und des Universitätsklinikums Heidelberg haben in einer aktuellen Studie untersucht, wie das zum Anhaften benötigte Protein aktiviert und so eine effiziente Reaktion der NK-Zellen ermöglicht wird. Die Ergebnisse der Grundlagenforschung wurden nun im Journal of Immunology veröffentlicht.

Dabei hängt das komplexe Signalzusammenspiel, das für eine effiziente LFA-1-Aktivierung nötig ist, von vielen Faktoren ab. In seiner Studie hat das Forscherteam um Dr. Doris Urlaub (IfADo) untersucht, welchen Einfluss die Rezeptoren auf der Oberfläche der NK-Zelle, das Reifestadium der NK-Zellen sowie die Stimulation von Botenstoffen wie Zytokine auf das Transmembranprotein hat.

So konnten die Forscher zeigen, dass LFA-1 im Ruhezustand kaum gewillt ist, an einen Liganden zu binden. Hat die Zielzelle jedoch bestimmte aktivierende Rezeptoren an der Oberfläche der Immunzelle stimuliert, oder ist die NK-Zelle bereits durch entzündungsfördernde Zytokine in Alarmbereitschaft, regt das auch das LFA-1 an.

„Die Analyse der Daten lassen vermuten, dass die Regulation von LFA-1 ein Grund dafür ist, dass NK-Zellen je nach ihrem Reifestadium unterschiedlich aktiv sind“, sagt Studienautorin Doris Urlaub. So zeigten reifere NK-Zellen mit einem höheren Potenzial, Zielzellen zu töten, auch eine stärkere LFA-1-Aktivierung.

Unklar sei jedoch, ob die bessere LFA-1 Aktivierung direkt für die gesteigerte Zytotoxizität verantwortlich sei, oder ob beide Phänomene gemeinsame Ursachen haben, so Urlaub weiter. Ein besseres Verständnis der Grundfunktionen der NK-Zellen ist nötig, um die Zellen effizienter nutzen zu können, beispielsweise für die Immuntherapie verschiedener Erkrankungen.

Ansprechpartner:
Prof. Dr. Carsten Watzl
Leiter des Forschungsbereichs „Immunologie“
Telefon: + 49 231 1084 233
E-Mail: watzl@ifado.de

Das IfADo - Leibniz-Institut für Arbeitsforschung an der TU Dortmund erforscht die Potenziale und Risiken moderner Arbeit auf lebens- und verhaltenswissenschaftlicher Grundlage. Aus den Ergebnissen werden Prinzipien der leistungs- und gesundheitsförderlichen Gestaltung der Arbeitswelt abgeleitet. Das IfADo hat mehr als 200 Mitarbeiter/innen aus naturwissenschaftlichen und technischen Disziplinen. Das Institut ist Mitglied der Leibniz-Gemeinschaft, die 91 selbstständige Einrichtungen umfasst. Die Leibniz-Institute beschäftigen rund 18.600 Personen, darunter 9.500 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler. Der Gesamtetat der Institute liegt bei 1,7 Milliarden Euro.

Weitere Informationen:

https://doi.org/10.4049/jimmunol.1601004 Zur Publikation
http://www.ifado.de/blog/2017/03/20/nk-zellen/ Zur Pressemitteilung

Eva Mühle | idw - Informationsdienst Wissenschaft
Weitere Informationen:
http://www.ifado.de/

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Antibiotikaresistente Erreger in Haushaltsgeräten
16.02.2018 | Hochschule Rhein-Waal

nachricht Stammbaum der Tagfalter erstmalig umfassend neu aufgestellt
16.02.2018 | Stiftung Zoologisches Forschungsmuseum Alexander Koenig, Leibniz-Institut für Biodiversität der Tiere

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: Erste integrierte Schaltkreise (IC) aus Plastik

Erstmals ist es einem Forscherteam am Max-Planck-Institut (MPI) für Polymerforschung in Mainz gelungen, einen integrierten Schaltkreis (IC) aus einer monomolekularen Schicht eines Halbleiterpolymers herzustellen. Dies erfolgte in einem sogenannten Bottom-Up-Ansatz durch einen selbstanordnenden Aufbau.

In diesem selbstanordnenden Aufbauprozess ordnen sich die Halbleiterpolymere als geordnete monomolekulare Schicht in einem Transistor an. Transistoren sind...

Im Focus: Quantenbits per Licht übertragen

Physiker aus Princeton, Konstanz und Maryland koppeln Quantenbits und Licht

Der Quantencomputer rückt näher: Neue Forschungsergebnisse zeigen das Potenzial von Licht als Medium, um Informationen zwischen sogenannten Quantenbits...

Im Focus: Demonstration of a single molecule piezoelectric effect

Breakthrough provides a new concept of the design of molecular motors, sensors and electricity generators at nanoscale

Researchers from the Institute of Organic Chemistry and Biochemistry of the CAS (IOCB Prague), Institute of Physics of the CAS (IP CAS) and Palacký University...

Im Focus: Das VLT der ESO arbeitet erstmals wie ein 16-Meter-Teleskop

Erstes Licht für das ESPRESSO-Instrument mit allen vier Hauptteleskopen

Das ESPRESSO-Instrument am Very Large Telescope der ESO in Chile hat zum ersten Mal das kombinierte Licht aller vier 8,2-Meter-Hauptteleskope nutzbar gemacht....

Im Focus: Neuer Quantenspeicher behält Information über Stunden

Information in einem Quantensystem abzuspeichern ist schwer, sie geht meist rasch verloren. An der TU Wien erzielte man nun ultralange Speicherzeiten mit winzigen Diamanten.

Mit Quantenteilchen kann man Information speichern und manipulieren – das ist die Basis für viele vielversprechende Technologien, vom hochsensiblen...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Auf der grünen Welle in die Zukunft des Mobilfunks

16.02.2018 | Veranstaltungen

Smart City: Interdisziplinäre Konferenz zu Solarenergie und Architektur

15.02.2018 | Veranstaltungen

Forschung für fruchtbare Böden / BonaRes-Konferenz 2018 versammelt internationale Bodenforscher

15.02.2018 | Veranstaltungen

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

Erste integrierte Schaltkreise (IC) aus Plastik

17.02.2018 | Energie und Elektrotechnik

Stammbaum der Tagfalter erstmalig umfassend neu aufgestellt

16.02.2018 | Biowissenschaften Chemie

Neue Strategien zur Behandlung chronischer Nierenleiden kommen aus der Tierwelt

16.02.2018 | Biowissenschaften Chemie

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