Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Synthetischer Botenstoff bringt Immunsystem auf Touren

05.09.2014

Schnell und direkt: T-Zellaktivierung in der Leber läuft über neu entdeckten Signalweg

Um einen langanhaltenden Schutz vor Infektionen zu entwickeln, müssen bestimmte Immunzellen, die so genannten T-Lymphozyten, aktiviert werden. Bisher war bekannt, dass dieser Prozess nur in den Lymphknoten und der Milz stattfindet.


Prof. Percy Knolle (rechts) erforscht mit seiner Arbeitsgruppe unter anderem die Regulation von Immunantworten in der Leber. (Bild: A. Heddergott / TUM)

Wissenschaftler vom Klinikum rechts der Isar der Technischen Universität München fanden jetzt heraus, dass T-Zellen auch in der Leber aktiviert werden können – direkt und sehr viel schneller über einen neuen Signalweg. Die Ergebnisse, die jetzt in Cell Reports veröffentlicht wurden, könnten für die Verbesserung von Impfstoffen eingesetzt werden.

Befällt ein Erreger eine Körperzelle, müssen T-Lymphozyten die infizierte Zelle erkennen und sie zerstören. Bisher war bekannt, dass sie hierfür in den Lymphknoten oder der Milz ein „Trainingsprogramm“ durchlaufen. Eine wichtige Rolle spielen dabei „Programmier-Zellen“, die den T-Lymphozyten Erregerbestandteile präsentieren.

So lernen T-Lymphozyten diese Komponenten zu erkennen und entwickeln sich zu spezifischen Killer-Zellen. Forscherteams um Prof. Percy Knolle vom Klinikum rechts der Isar und der Universität Bonn sowie um Prof. Stefan Rose-John von der Universität Kiel haben nun einen zweiten Weg entdeckt, wo und wie T-Lymphozyten für diese Schutzfunktion gegen Erreger programmiert werden können.

Die Forscher identifizierten die Leber als immunologisches Organ, in dem spezielle Gewebezellen als „Programmier-Zellen“ die T-Lymphozyten auf den Kampf gegen infizierte Zellen vorbereiten. Sie konnten auch den genauen molekularen Kode entschlüsseln, den diese Gewebezellen verwenden, um T-Lymphozyten mit besonderen Fähigkeiten für die Bekämpfung von Infektionen auszustatten. „Dieser neue Mechanismus ist vor allem deshalb interessant, weil dabei die T-Zellen direkt und sehr schnell aktiviert werden – in nur 18 statt 72 Stunden“, erklärt Percy Knolle.

Synthetischer Botenstoff als Impfverstärker

Die entscheidende Rolle spielt dabei ein natürlicher Botenstoff der Interleukin-Familie, das IL-6/sIL-6R. Dieser wirkt erst, wenn sich die zwei Einzelkomponenten (IL-6 und sIL-6R) zusammenfinden. Für die Substanz war bisher nur eine Funktion in der Regeneration und in der Entwicklung von Entzündungsreaktionen bekannt. Die Wissenschaftler zeigten jetzt, dass die T-Lymphozyten in der Leber direkten Kontakt zu den dortigen „Programmier-Zellen“ eingehen und dabei IL-6/sIL-6R sehr effizient die Aktivierung der T-Zellen übernimmt.

Nachdem die Forscher dieses neue Wirkprinzip entschlüsselt hatten, konnten sie einen von Stefan Rose-John entwickelten synthetischen Designer-Botenstoff, das sogenannte Hyper-IL-6 gezielt für die Stimulation von T-Lymphozyten einsetzen. In diesem Konstrukt werden die beiden normalerweise getrennten Einzelkomponenten direkt fest miteinander verknüpft. „In Kombination mit den bereits bekannten Mechanismen der T-Lymphozyten Stimulation lässt sich Hyper-IL-6 in einer gezielten ‚Hyper-Stimulation‘ von T-Lymphozyten gezielt für therapeutische Zwecke einsetzen. Für die Verbesserung von Impfungen könnte das ein wichtiger Schritt sein.“, sagt Percy Knolle.

Bei den aktuellen Impfungen werden neben Bestandteilen des Erregers auch zusätzliche Stoffe, so genannte Adjuvantien, angewendet. Sie führen indirekt über Zwischenschritte dazu, dass die T-Lymphozyten aktiviert werden und ein Immunschutz aufgebaut wird. „Wir hoffen, dass wir mit Hyper-IL-6 ein neues sehr effektives Adjuvans in der Hand haben, das die T-Zellen direkt und damit auch sehr viel schneller aktivieren kann. Erkrankungen wie chronische bakterielle und virale Infektionen, die bisher nicht auf Impfungen angesprochen haben, könnten so bekämpft werden.“ ergänzt der Wissenschaftler.

Originalpublikation
Böttcher J.P., Schanz O., Garbers C., Zaremba A., Hegenbarth S., Kurts C., Beyer M., Schultze J.L., Kastenmüller W., Rose-John S., and Knolle P.A., IL-6 trans-Signaling-Dependent Rapid Development of Cytotoxic CD8+ T Cell Function, Cell Reports, 2014.
DOI: 10.1016/j.celrep.2014.07.008

Kontakt
Prof. Dr. Percy Knolle
Institut für Molekulare Immunologie/Experimentelle Onkologie
Klinikum rechts der Isar der Technischen Universität München
Tel.: 089 4140-6921
percy.knolle@tum.de
www.imi.med.tum.de

Weitere Informationen:

http://www.tum.de/die-tum/aktuelles/pressemitteilungen/kurz/article/31775/

Dr. Ulrich Marsch | Technische Universität München

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Kupferhydroxid-Nanopartikel schützen vor toxischen Sauerstoffradikalen im Zigarettenrauch
30.03.2017 | Johannes Gutenberg-Universität Mainz

nachricht Nierentransplantationen: Weisse Blutzellen kontrollieren Virusvermehrung
30.03.2017 | Universität Basel

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: Atome rennen sehen - Phasenübergang live beobachtet

Ein Wimpernschlag ist unendlich lang dagegen – innerhalb von 350 Billiardsteln einer Sekunde arrangieren sich die Atome neu. Das renommierte Fachmagazin Nature berichtet in seiner aktuellen Ausgabe*: Wissenschaftler vom Center for Nanointegration (CENIDE) der Universität Duisburg-Essen (UDE) haben die Bewegungen eines eindimensionalen Materials erstmals live verfolgen können. Dazu arbeiteten sie mit Kollegen der Universität Paderborn zusammen. Die Forscher fanden heraus, dass die Beschleunigung der Atome jeden Porsche stehenlässt.

Egal wie klein sie sind, die uns im Alltag umgebenden Dinge sind dreidimensional: Salzkristalle, Pollen, Staub. Selbst Alufolie hat eine gewisse Dicke. Das...

Im Focus: Kleinstmagnete für zukünftige Datenspeicher

Ein internationales Forscherteam unter der Leitung von Chemikern der ETH Zürich hat eine neue Methode entwickelt, um eine Oberfläche mit einzelnen magnetisierbaren Atomen zu bestücken. Interessant ist dies insbesondere für die Entwicklung neuartiger winziger Datenträger.

Die Idee ist faszinierend: Auf kleinstem Platz könnten riesige Datenmengen gespeichert werden, wenn man für eine Informationseinheit (in der binären...

Im Focus: Quantenkommunikation: Wie man das Rauschen überlistet

Wie kann man Quanteninformation zuverlässig übertragen, wenn man in der Verbindungsleitung mit störendem Rauschen zu kämpfen hat? Uni Innsbruck und TU Wien präsentieren neue Lösungen.

Wir kommunizieren heute mit Hilfe von Funksignalen, wir schicken elektrische Impulse durch lange Leitungen – doch das könnte sich bald ändern. Derzeit wird...

Im Focus: Entwicklung miniaturisierter Lichtmikroskope - „ChipScope“ will ins Innere lebender Zellen blicken

Das Institut für Halbleitertechnik und das Institut für Physikalische und Theoretische Chemie, beide Mitglieder des Laboratory for Emerging Nanometrology (LENA), der Technischen Universität Braunschweig, sind Partner des kürzlich gestarteten EU-Forschungsprojektes ChipScope. Ziel ist es, ein neues, extrem kleines Lichtmikroskop zu entwickeln. Damit soll das Innere lebender Zellen in Echtzeit beobachtet werden können. Sieben Institute in fünf europäischen Ländern beteiligen sich über die nächsten vier Jahre an diesem technologisch anspruchsvollen Projekt.

Die zukünftigen Einsatzmöglichkeiten des neu zu entwickelnden und nur wenige Millimeter großen Mikroskops sind äußerst vielfältig. Die Projektpartner haben...

Im Focus: A Challenging European Research Project to Develop New Tiny Microscopes

The Institute of Semiconductor Technology and the Institute of Physical and Theoretical Chemistry, both members of the Laboratory for Emerging Nanometrology (LENA), at Technische Universität Braunschweig are partners in a new European research project entitled ChipScope, which aims to develop a completely new and extremely small optical microscope capable of observing the interior of living cells in real time. A consortium of 7 partners from 5 countries will tackle this issue with very ambitious objectives during a four-year research program.

To demonstrate the usefulness of this new scientific tool, at the end of the project the developed chip-sized microscope will be used to observe in real-time...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Industriearbeitskreis »Prozesskontrolle in der Lasermaterialbearbeitung ICPC« lädt nach Aachen ein

28.03.2017 | Veranstaltungen

Neue Methoden für zuverlässige Mikroelektronik: Internationale Experten treffen sich in Halle

28.03.2017 | Veranstaltungen

Wie Menschen wachsen

27.03.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Nierentransplantationen: Weisse Blutzellen kontrollieren Virusvermehrung

30.03.2017 | Biowissenschaften Chemie

Zuckerrübenschnitzel: der neue Rohstoff für Werkstoffe?

30.03.2017 | Materialwissenschaften

Integrating Light – Your Partner LZH: Das LZH auf der Hannover Messe 2017

30.03.2017 | HANNOVER MESSE