Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Verkehrspolizisten im Immunsystem

30.11.2012
Das Molekül IκBNS lässt regulatorische Immunzellen reifen

Eine bestimmte Sorte Zellen, die regulatorischen T-Zellen oder kurz Tregs, hat die Aufgabe, Immunreaktionen zu bremsen. Sie sind gewissermaßen die Verkehrspolizisten des Immunsystems. Wissenschaftler vom Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung (HZI) haben erforscht, wie die Tregs entstehen: Das Protein IκBNS spielt dabei die entscheidende Rolle.


Die Abbildung zeigt die Lokalisation von IκBNS in der Zelle. IκBNS-Moleküle (grün) liegen in punktförmigen Strukturen im Bereich des Zellkerns (blau) vor. Die Funktion dieser Strukturen ist jedoch weitgehend ungeklärt.

HZI / Schmitz

Mit diesem Wissen, so hoffen die Forscher, könnte man die Zahl der Tregs eines Tages vielleicht steuern – und so das Immunsystem gezielt bremsen oder „scharf schalten“. Ihre Ergebnisse präsentieren die Wissenschaftler um den Biochemiker Prof. Ingo Schmitz in der Fachzeitschrift Immunity.

Das Immunsystem ist ein komplexes Netzwerk aus verschiedenen Zelltypen und Botenstoffen. Die regulatorischen Zellen und die übrigen Immunzellen stehen in einem empfindlichen Gleichgewicht, eine Störung dieser Balance kann schwere Folgen haben: Sind zu viele Tregs vorhanden, wird das Immunsystem regelrecht „ausgebremst“ und Infektionen oder Tumore haben leichtes Spiel. Wenn Tregs fehlen, können andere Immunzellen außer Kontrolle geraten und das eigene Gewebe angreifen: Autoimmunerkrankungen wie rheumatische Arthritis oder die chronische Darmentzündung Colitis ulcerosa können die Folge sein. Eine weitere wichtige Rolle spielen Tregs nach Organtransplantationen. Sie entscheiden darüber, ob das Spenderorgan vom Körper angenommen oder abgestoßen wird.

Doch was dazu führt, dass unreife Immunzellen die „Polizeilaufbahn“ einschlagen, war bisher noch weitgehend unklar. Jetzt konnte Ingo Schmitz mit seinen Kollegen zeigen, dass der Transkriptionsfaktor IκBNS für die Entwicklung der regulatorischen Zellen einen wesentlichen Beitrag leistet: Er fördert die Bildung des Proteins FoxP3, des zentralen Merkmals von Tregs. IκBNS beeinflusst eine größere Gruppe von Transkriptionsfaktoren, die sogenannte NFkB-Familie. Diese Signalmoleküle fördern eigentlich viele durch das Immunsystem hervorgerufene Entzündungsreaktionen.

„Umso überraschender war es für uns, dass IκBNS eine Schlüsselrolle in der Reifung von Tregs hat. Schließlich sind das Zellen, die Entzündungen eindämmen“, sagt Dr. Marc Schuster, einer der Mitarbeiter von Schmitz am HZI und Erstautor des Artikels. „Dabei hat IκBNS keinerlei Einfluss auf die Funktion der regulatorischen T-Zellen.“ Ihre Hypothese zur Bedeutung von IκBNS in der Entstehung der Tregs überprüften die Forscher an Mäusen, denen dieser Faktor fehlt: Da Zellen, denen IκBNS fehlt nicht die „Polizeilaufbahn“ einschlagen, sind die Effektorzellen des Immunsystems ungebremst und können eine chronische Darmentzündung hervorrufen.

Die Ergebnisse zeigen, dass die weitere Erforschung von IκBNS auch aus medizinischer Sicht von Interesse ist. Einerseits zur Vorhersage von Krankheiten: Ist IκBNS fehlerhaft, könnten Autoimmunerkrankungen die Folge sein. Andererseits als mögliches therapeutisches Ziel: „Wenn IκBNS spezifisch beeinflusst werden könnte, ließe sich darüber die Menge an Tregs steuern“, sagt Schmitz, der neben der Forschungstätigkeit am HZI auch einen Lehrstuhl an der Otto-von-Guericke-Universität in Magdeburg innehat. Schmitz weiter: „Eine Stabilisierung von IκBNS könnte der Therapie von Autoimmunerkrankungen nützen. Im Kontext von Infektionen oder Tumoren müssten wir IκBNS hemmen, um die Zahl der regulatorischen T-Zellen zu senken. Aber das ist natürlich noch Zukunftsmusik.“ Weil IκBNS allerdings auch eine Funktion in den Effektorzellen hat und für deren Aktivierung wichtig ist, könnte ein Eingriff unvorhergesehene Folgen haben. „Das ist eine Herausforderung, der man bei vielen therapeutischen Zielstrukturen gegenübersteht“, fügt Schmitz hinzu.

Originalpublikation:
Marc Schuster, Rainer Glauben, Carlos Plaza-Sirvent, Lisa Schreiber, Michaela Annemann, Stefan Floess, Anja A. Kühl, Linda K. Clayton, Tim Sparwasser, Klaus Schulze-Osthoff, Klaus Pfeffer, Jochen Huehn, Britta Siegmund, Ingo Schmitz
The atypical NFκB inhibitor IκBNS mediates regulatory T cell development by regulating Foxp3 induction
Immunity, 2012

Die Arbeitsgruppe „Systemorientierte Immunologie und Entzündungsforschung“ erforscht molekulare Prozesse in Immunzellen, die diese tolerant gegenüber dem eigenen Körper machen. Dazu zählt vor allem das „Selbstmordprogramm“ Apoptose.

Das Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung:
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.

Die Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg:
Einer der Forschungsschwerpunkte der Medizinischen Fakultät der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg ist „Immunologie einschließlich Molekulare Medizin der Entzündung“. Ziel ist die Entwicklung neuer Therapien und die Umsetzung für den Patienten.

Dr. Jan Grabowski | Helmholtz-Zentrum
Weitere Informationen:
http://www.uni-magdeburg.de
http://www.helmholtz-hzi.de
http://www.helmholtz-hzi.de/de/aktuelles/news/ansicht/article/complete/verkehrspolizisten_im_immunsystem/

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Krebsdiagnostik: Pinkeln statt Piksen?
25.05.2018 | Christian-Albrechts-Universität zu Kiel

nachricht Kugelmühlen statt Lösungsmittel: Nanographene mit Mechanochemie
25.05.2018 | Technische Universität Dresden

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: Starke IT-Sicherheit für das Auto der Zukunft – Forschungsverbund entwickelt neue Ansätze

Je mehr die Elektronik Autos lenkt, beschleunigt und bremst, desto wichtiger wird der Schutz vor Cyber-Angriffen. Deshalb erarbeiten 15 Partner aus Industrie und Wissenschaft in den kommenden drei Jahren neue Ansätze für die IT-Sicherheit im selbstfahrenden Auto. Das Verbundvorhaben unter dem Namen „Security For Connected, Autonomous Cars (SecForCARs) wird durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung mit 7,2 Millionen Euro gefördert. Infineon leitet das Projekt.

Bereits heute bieten Fahrzeuge vielfältige Kommunikationsschnittstellen und immer mehr automatisierte Fahrfunktionen, wie beispielsweise Abstands- und...

Im Focus: Powerful IT security for the car of the future – research alliance develops new approaches

The more electronics steer, accelerate and brake cars, the more important it is to protect them against cyber-attacks. That is why 15 partners from industry and academia will work together over the next three years on new approaches to IT security in self-driving cars. The joint project goes by the name Security For Connected, Autonomous Cars (SecForCARs) and has funding of €7.2 million from the German Federal Ministry of Education and Research. Infineon is leading the project.

Vehicles already offer diverse communication interfaces and more and more automated functions, such as distance and lane-keeping assist systems. At the same...

Im Focus: Mit Hilfe molekularer Schalter lassen sich künftig neuartige Bauelemente entwickeln

Einem Forscherteam unter Führung von Physikern der Technischen Universität München (TUM) ist es gelungen, spezielle Moleküle mit einer angelegten Spannung zwischen zwei strukturell unterschiedlichen Zuständen hin und her zu schalten. Derartige Nano-Schalter könnten Basis für neuartige Bauelemente sein, die auf Silizium basierende Komponenten durch organische Moleküle ersetzen.

Die Entwicklung neuer elektronischer Technologien fordert eine ständige Verkleinerung funktioneller Komponenten. Physikern der TU München ist es im Rahmen...

Im Focus: Molecular switch will facilitate the development of pioneering electro-optical devices

A research team led by physicists at the Technical University of Munich (TUM) has developed molecular nanoswitches that can be toggled between two structurally different states using an applied voltage. They can serve as the basis for a pioneering class of devices that could replace silicon-based components with organic molecules.

The development of new electronic technologies drives the incessant reduction of functional component sizes. In the context of an international collaborative...

Im Focus: GRACE Follow-On erfolgreich gestartet: Das Satelliten-Tandem dokumentiert den globalen Wandel

Die Satellitenmission GRACE-FO ist gestartet. Am 22. Mai um 21.47 Uhr (MESZ) hoben die beiden Satelliten des GFZ und der NASA an Bord einer Falcon-9-Rakete von der Vandenberg Air Force Base (Kalifornien) ab und wurden in eine polare Umlaufbahn gebracht. Dort nehmen sie in den kommenden Monaten ihre endgültige Position ein. Die NASA meldete 30 Minuten später, dass der Kontakt zu den Satelliten in ihrem Zielorbit erfolgreich hergestellt wurde. GRACE Follow-On wird das Erdschwerefeld und dessen räumliche und zeitliche Variationen sehr genau vermessen. Sie ermöglicht damit präzise Aussagen zum globalen Wandel, insbesondere zu Änderungen im Wasserhaushalt, etwa dem Verlust von Eismassen.

Potsdam, 22. Mai 2018: Die deutsch-amerikanische Satellitenmission GRACE-FO (Gravity Recovery And Climate Experiment Follow On) ist erfolgreich gestartet. Am...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Im Fokus: Klimaangepasste Pflanzen

25.05.2018 | Veranstaltungen

Größter Astronomie-Kongress kommt nach Wien

24.05.2018 | Veranstaltungen

22. Business Forum Qualität: Vom Smart Device bis zum Digital Twin

22.05.2018 | Veranstaltungen

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

Berufsausbildung mit Zukunft

25.05.2018 | Unternehmensmeldung

Untersuchung der Zellmembran: Forscher entwickeln Stoff, der wichtigen Membranbestandteil nachahmt

25.05.2018 | Interdisziplinäre Forschung

Starke IT-Sicherheit für das Auto der Zukunft – Forschungsverbund entwickelt neue Ansätze

25.05.2018 | Informationstechnologie

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