Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Überaktive Abwehr blockiert sich selbst

26.07.2013
Auch für Killerzellen im Immunsystem gilt: Weniger ist oft mehr

Natürliche Killerzellen (NK-Zellen) erfüllen als Teil des angeborenen Immunsystems eine wichtige Funktion bei der Erregerabwehr. Seit langem gelten sie als eine der ersten Verteidigungslinien im Kampf gegen Infektionen.


Bei einer Infektion mit dem Bakterium Listeria monocytogenes (grün) ist es wichtig die richtigen Immunzellen zur richtigen Zeit zu haben. Zu viele natürliche Killerzellen beispielsweise können bewirken, dass für die Immunabwehr entscheidende neutrophile Granulozyten (rot) blockiert werden.
© HZI / Jablonska

Folgerichtig ging man davon aus, dass der Körper gar nicht genug von ihrer Aktivität haben kann. Allerdings haben Forscher vom Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung (HZI) jetzt gezeigt, dass das Prinzip „Je mehr desto besser“ für die Killerzellen nicht gilt.

„In bestimmten Phasen der Immunabwehr scheint es besser zu sein, weniger aktive natürliche Killerzellen zu haben“, sagt Dr. Jadwiga Jablonska-Koch, Mitglied der Arbeitsgruppe „Molekulare Immunologie“ am HZI und verantwortliche Autorin der jetzt im Wissenschaftsjournal European Journal of Immunology veröffentlichten Studie. „Dies gilt vor allem in der Anfangsphase der Infektion, dem Zeitpunkt also, an dem man die Zellen bisher für am wichtigsten hielt“.

Die Wissenschaftler entfernten bei Mäusen die NK-Zellen in der Frühphase einer Infektion mit dem Bakterium Listeria monocytogenes vorübergehend und stellten fest, dass die Mäuse überlebten. Normalerweise führt das Bakterium, der Krankheitserreger für Listeriosen, bei den Tieren oft zu einer tödlichen Sepsis. Auch für den Menschen kann die Krankheit tödlich sein. Die neuen Ergebnisse könnten dabei helfen, dies in Zukunft zu verhindern. Bisher ging man davon aus, dass Tiere und Menschen an solchen Erkrankungen sterben, weil ihre Killerzellen die Infektion nicht ausreichend bekämpfen. Jetzt zeigen die Ergebnisse der Braunschweiger Forscher genau das Gegenteil.

Die Killerzellen geben zwar tatsächlich geeignete Botenstoffe ab, die die Immunabwehr stimulieren. Allerdings produzieren sie den Botenstoff Interferon IFN-gamma im Überschuss. Dies führt dazu, dass das Anlocken von neutrophilen Granulozyten an den Infektionsort blockiert wird. Neutrophile Granulozyten, die häufigsten weißen Blutkörperchen im Blut, sind aber ein wichtiger Bestandteil der Immunabwehr. Denn als sogenannte „Fresszellen“ sind sie in der Lage, Bakterien aufzunehmen und zu zerstören. Werden sie jedoch in der Anfangsphase der Infektion daran gehindert, an den Infektionsherd zu gelangen, können die Bakterien ungestört wachsen und sich verbreiten. Genau das führt zur tödlichen Sepsis.

Keine NK-Zellaktivität ist allerdings ebenso schädlich wie eine überreagierende, denn auch dann können die Bakterien unbedrängt in die Organe vordringen. Vor allem in späteren Phasen der Erkrankung werden sie dringend benötigt. „Es geht darum, die richtige Balance der NK-Aktivität zu finden, um andere Immunzellen zu aktivieren und die Fresszellen nicht zu blockieren“, so Dr. Jablonska-Koch.

Es gilt noch herauszufinden, wo genau diese Balance liegt. Immerhin konnten die Forscher zeigen, dass im späteren Verlauf der Krankheit auch größere Aktivitäten der NK-Zellen hilfreich sind, um die Infektion erfolgreich zu bekämpfen. Die Erkenntnisse der HZI-Wissenschaftler könnten in Zukunft vor allem aus medizinischer Sicht von Bedeutung sein.

Sollten die Ergebnisse auch bei Menschen und für andere Bakterienstämme zutreffen, könnten sie langfristig zu neuen Behandlungsmöglichkeiten bei Infektionskrankheiten führen. „Wenn man genau weiß, wie die Killerzellen wirken, dann kann man dies in der Behandlung gezielt einsetzen. Bis dahin ist es aber noch ein langer Weg“, sagt Dr. Jablonska-Koch.

Originalpublikation:
Nuno Viegas, Lisa Andzinski, Ching-Fang Wu, Ronja-Melinda Komoll, Nelson Gekara,Kurt E. Dittmar, Siegfried Weiss, Jadwiga Jablonska

IFN-gamma production by CD27+ NK cells exacerbates Listeria monocytogenes infection in mice by inhibiting granulocyte mobilization, European Journal of Immunology, 2013, DOI: 10.1002/eji.201242937

Die Abteilung „Molekulare Immunologie“ am HZI untersucht die Rolle von Signalmolekülen im Immunsystem. Die Wissenschaftler erforschen unter anderem, wie Immunzellen während einer Infektion miteinander kommunizieren und welche Botenstoffe sie dafür nutzen.

Das Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung (HZI)
Am Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung (HZI) untersuchen Wissenschaftler die Mechanismen von Infektionen und ihrer Abwehr. Was Bakterien oder Viren zu Krankheitserregern macht: Das zu verstehen soll den Schlüssel zur Entwicklung neuer Medikamente und Impfstoffe liefern.

http://www.helmholtz-hzi.de

Weitere Informationen:

http://dx.doi.org/10.1002/eji.201242937
- Link zum Originalartikel
http://www.helmholtz-hzi.de/de/aktuelles/news/ansicht/article
/complete/ueberaktive_abwehr_blockiert_sich_selbst/
- Diese Pressemitteilung auf helmholtz-hzi.de

Dr. Jan Grabowski | Helmholtz-Zentrum
Weitere Informationen:
http://www.helmholtz-hzi.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Forscher finden Hinweise auf verknotete Chromosomen im Erbgut
20.10.2017 | Johannes Gutenberg-Universität Mainz

nachricht Aus der Moosfabrik
20.10.2017 | Albert-Ludwigs-Universität Freiburg im Breisgau

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: Hochfeldmagnet am BER II: Einblick in eine versteckte Ordnung

Seit dreißig Jahren gibt eine bestimmte Uranverbindung der Forschung Rätsel auf. Obwohl die Kristallstruktur einfach ist, versteht niemand, was beim Abkühlen unter eine bestimmte Temperatur genau passiert. Offenbar entsteht eine so genannte „versteckte Ordnung“, deren Natur völlig unklar ist. Nun haben Physiker erstmals diese versteckte Ordnung näher charakterisiert und auf mikroskopischer Skala untersucht. Dazu nutzten sie den Hochfeldmagneten am HZB, der Neutronenexperimente unter extrem hohen magnetischen Feldern ermöglicht.

Kristalle aus den Elementen Uran, Ruthenium, Rhodium und Silizium haben eine geometrisch einfache Struktur und sollten keine Geheimnisse mehr bergen. Doch das...

Im Focus: Schmetterlingsflügel inspiriert Photovoltaik: Absorption lässt sich um bis zu 200 Prozent steigern

Sonnenlicht, das von Solarzellen reflektiert wird, geht als ungenutzte Energie verloren. Die Flügel des Schmetterlings „Gewöhnliche Rose“ (Pachliopta aristolochiae) zeichnen sich durch Nanostrukturen aus, kleinste Löcher, die Licht über ein breites Spektrum deutlich besser absorbieren als glatte Oberflächen. Forschern am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist es nun gelungen, diese Nanostrukturen auf Solarzellen zu übertragen und deren Licht-Absorptionsrate so um bis zu 200 Prozent zu steigern. Ihre Ergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler nun im Fachmagazin Science Advances. DOI: 10.1126/sciadv.1700232

„Der von uns untersuchte Schmetterling hat eine augenscheinliche Besonderheit: Er ist extrem dunkelschwarz. Das liegt daran, dass er für eine optimale...

Im Focus: Schnelle individualisierte Therapiewahl durch Sortierung von Biomolekülen und Zellen mit Licht

Im Blut zirkulierende Biomoleküle und Zellen sind Träger diagnostischer Information, deren Analyse hochwirksame, individuelle Therapien ermöglichen. Um diese Information zu erschließen, haben Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnik ILT ein Mikrochip-basiertes Diagnosegerät entwickelt: Der »AnaLighter« analysiert und sortiert klinisch relevante Biomoleküle und Zellen in einer Blutprobe mit Licht. Dadurch können Frühdiagnosen beispielsweise von Tumor- sowie Herz-Kreislauf-Erkrankungen gestellt und patientenindividuelle Therapien eingeleitet werden. Experten des Fraunhofer ILT stellen diese Technologie vom 13.–16. November auf der COMPAMED 2017 in Düsseldorf vor.

Der »AnaLighter« ist ein kompaktes Diagnosegerät zum Sortieren von Zellen und Biomolekülen. Sein technologischer Kern basiert auf einem optisch schaltbaren...

Im Focus: Neue Möglichkeiten für die Immuntherapie beim Lungenkrebs entdeckt

Eine gemeinsame Studie der Universität Bern und des Inselspitals Bern zeigt, dass spezielle Bindegewebszellen, die in normalen Blutgefässen die Wände abdichten, bei Lungenkrebs nicht mehr richtig funktionieren. Zusätzlich unterdrücken sie die immunologische Bekämpfung des Tumors. Die Resultate legen nahe, dass diese Zellen ein neues Ziel für die Immuntherapie gegen Lungenkarzinome sein könnten.

Lungenkarzinome sind die häufigste Krebsform weltweit. Jährlich werden 1.8 Millionen Neudiagnosen gestellt; und 2016 starben 1.6 Millionen Menschen an der...

Im Focus: Sicheres Bezahlen ohne Datenspur

Ob als Smartphone-App für die Fahrkarte im Nahverkehr, als Geldwertkarten für das Schwimmbad oder in Form einer Bonuskarte für den Supermarkt: Für viele gehören „elektronische Geldbörsen“ längst zum Alltag. Doch vielen Kunden ist nicht klar, dass sie mit der Nutzung dieser Angebote weitestgehend auf ihre Privatsphäre verzichten. Am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) entsteht ein sicheres und anonymes System, das gleichzeitig Alltagstauglichkeit verspricht. Es wird nun auf der Konferenz ACM CCS 2017 in den USA vorgestellt.

Es ist vor allem das fehlende Problembewusstsein, das den Informatiker Andy Rupp von der Arbeitsgruppe „Kryptographie und Sicherheit“ am KIT immer wieder...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Das Immunsystem in Extremsituationen

19.10.2017 | Veranstaltungen

Die jungen forschungsstarken Unis Europas tagen in Ulm - YERUN Tagung in Ulm

19.10.2017 | Veranstaltungen

Bauphysiktagung der TU Kaiserslautern befasst sich mit energieeffizienten Gebäuden

19.10.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Forscher finden Hinweise auf verknotete Chromosomen im Erbgut

20.10.2017 | Biowissenschaften Chemie

Saugmaschinen machen Waschwässer von Binnenschiffen sauberer

20.10.2017 | Ökologie Umwelt- Naturschutz

Strukturbiologieforschung in Berlin: DFG bewilligt Mittel für neue Hochleistungsmikroskope

20.10.2017 | Förderungen Preise