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 Neuer Mechanismus der Gen-Inaktivierung könnte vor Altern und Krebs schützen
23.02.2017 | Leibniz-Institut für Alternsforschung - Fritz-Lipmann-Institut e.V. (FLI)

nachricht Alge im Eismeer - Genom einer antarktischen Meeresalge entschlüsselt
23.02.2017 | Universität Konstanz

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: Kühler Zwerg und die sieben Planeten

Erdgroße Planeten mit gemäßigtem Klima in System mit ungewöhnlich vielen Planeten entdeckt

In einer Entfernung von nur 40 Lichtjahren haben Astronomen ein System aus sieben erdgroßen Planeten entdeckt. Alle Planeten wurden unter Verwendung von boden-...

Im Focus: Mehr Sicherheit für Flugzeuge

Zwei Entwicklungen am Lehrgebiet Rechnerarchitektur der FernUniversität in Hagen können das Fliegen sicherer machen: ein Flugassistenzsystem, das bei einem totalen Triebwerksausfall zum Einsatz kommt, um den Piloten ein sicheres Gleiten zu einem Notlandeplatz zu ermöglichen, und ein Assistenzsystem für Segelflieger, das ihnen das Erreichen größerer Höhen erleichtert. Präsentiert werden sie von Prof. Dr.-Ing. Wolfram Schiffmann auf der Internationalen Fachmesse für Allgemeine Luftfahrt AERO vom 5. bis 8. April in Friedrichshafen.

Zwei Entwicklungen am Lehrgebiet Rechnerarchitektur der FernUniversität in Hagen können das Fliegen sicherer machen: ein Flugassistenzsystem, das bei einem...

Im Focus: HIGH-TOOL unterstützt Verkehrsplanung in Europa

Forschung am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) unterstützt die Europäische Kommission bei der Verkehrsplanung: Anhand des neuen Modells HIGH-TOOL lässt sich bewerten, wie verkehrspolitische Maßnahmen langfristig auf Wirtschaft, Gesellschaft und Umwelt wirken. HIGH-TOOL ist ein frei zugängliches Modell mit Modulen für Demografie, Wirtschaft und Ressourcen, Fahrzeugbestand, Nachfrage im Personen- und Güterverkehr sowie Umwelt und Sicherheit. An dem nun erfolgreich abgeschlossenen EU-Projekt unter der Koordination des KIT waren acht Partner aus fünf Ländern beteiligt.

Forschung am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) unterstützt die Europäische Kommission bei der Verkehrsplanung: Anhand des neuen Modells HIGH-TOOL lässt...

Im Focus: Zinn in der Photodiode: nächster Schritt zur optischen On-Chip-Datenübertragung

Schon lange suchen Wissenschaftler nach einer geeigneten Lösung, um optische Komponenten auf einem Computerchip zu integrieren. Doch Silizium und Germanium allein – die stoffliche Basis der Chip-Produktion – sind als Lichtquelle kaum geeignet. Jülicher Physiker haben nun gemeinsam mit internationalen Partnern eine Diode vorgestellt, die neben Silizium und Germanium zusätzlich Zinn enthält, um die optischen Eigenschaften zu verbessern. Das Besondere daran: Da alle Elemente der vierten Hauptgruppe angehören, sind sie mit der bestehenden Silizium-Technologie voll kompatibel.

Schon lange suchen Wissenschaftler nach einer geeigneten Lösung, um optische Komponenten auf einem Computerchip zu integrieren. Doch Silizium und Germanium...

Im Focus: Innovative Antikörper für die Tumortherapie

Immuntherapie mit Antikörpern stellt heute für viele Krebspatienten einen Erfolg versprechenden Ansatz dar. Weil aber längst nicht alle Patienten nachhaltig von diesen teuren Medikamenten profitieren, wird intensiv an deren Verbesserung gearbeitet. Forschern um Prof. Thomas Valerius an der Christian Albrechts Universität Kiel gelang es nun, innovative Antikörper mit verbesserter Wirkung zu entwickeln.

Immuntherapie mit Antikörpern stellt heute für viele Krebspatienten einen Erfolg versprechenden Ansatz dar. Weil aber längst nicht alle Patienten nachhaltig...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Big Data Centrum Ostbayern-Südböhmen startet Veranstaltungsreihe

23.02.2017 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - April 2017

23.02.2017 | Veranstaltungen

Wie werden wir gesund alt? - Alternsforscher tagen auf interdisziplinärem Symposium in Magdeburg

23.02.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Heinz Maier-Leibnitz-Preise 2017: DFG und BMBF zeichnen vier Forscherinnen und sechs Forscher aus

23.02.2017 | Förderungen Preise

Big Data Centrum Ostbayern-Südböhmen startet Veranstaltungsreihe

23.02.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Planeten außerhalb unseres Sonnensystems: Bayreuther Forscher dringen tief ins Weltall vor

23.02.2017 | Physik Astronomie