Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Woher kommt das Interferon für die erste Virenabwehr?

06.08.2014

Wenn uns ein Virus angreift, reagiert unser Körper innerhalb weniger Stunden.

Patrouillierende Immunzellen erkennen das Virus als Krankheitserreger und schütten Botenstoffe aus, die das restliche Immunsystem alarmieren. Ohne sie würden verschiedene Virusinfektionen – die wir normalerweise nicht einmal bemerken – innerhalb weniger Tage tödlich verlaufen. Eine besonders wichtige Gruppe dieser Botenstoffe sind die Interferone.


Theresa Frenz und Lukas Graalmann

Quelle: TWINCORE

Die Frage: „Wann schütten welche Zellen diese hochwirksamen Interferone aus?“, haben Wissenschaftler des TWINCORE beantwortet – und mit den Antworten ist der Grundstein für wirkungsvollere Impfstoffe und neue Therapieansätze gegen Virusinfektionen gelegt.

Dendritische Zellen sind Zellen des Immunsystems, mit der Aufgabe, ihre Umgebung zu überwachen. Sie warten im Gewebe und Blut und prüfen alles in ihrer Nähe auf Fremdartigkeit - das können kleine Eiweißbausteine oder ganze Mikroorganismen wie Bakterien oder Viren sein. Finden sie etwas, das nicht in den Organismus gehört, alarmieren sie das gesamte Immunsystem.

Der Alarm geschieht lautlos - über Interferone. Zwei Sorten von dendritischen Zellen spielen bei Infektionen eine besondere Rolle. Neben den myeloiden dendritischen Zellen (mDC), die Eiweißbausteine oder ganze Mikroorganismen in sich aufnehmen, gibt es noch plasmazytoide dendritische Zellen (pDC). Ihre Aufgabe ist die Interferonproduktion. Wie die Interferonausschüttung dieser Zelltypen funktioniert, untersuchen die Forscher am TWINCORE.

Theresa Frenz und Lukas Graalmann, Wissenschaftler am Institut für Experimentelle Infektionsforschung, verwenden das mit einem Farbstoff markierte Modellvirus "vesikuläres Stromatitis Virus", kurz VSV. Der Farbstoff leuchtet nur dann grün, wenn die Viren Zellen infizieren und sich vermehren. "Wenn wir die Viren mit dendritischen Zellen in Kontakt bringen, sehen wir, dass tatsächlich nur wenige pDCs von dem Virus infiziert werden, also nur wenige dieser dendritischen Zellen das Virus aufnehmen und sich das Virus vermehrt. In den mDCs finden wir dagegen sehr viele Viren", sagt Theresa Frenz.

Das Erstaunliche: Obwohl die pDCs kaum Viren in sich tragen, produzieren sie im Verlauf der Infektion wesentlich mehr Interferon als die normalen mDCs, die das Virus in großer Zahl aufgenommen haben. "Welche der pDCs produzieren diese große Menge Interferon?", stellt Lukas Graalmann die entscheidende Frage. "Die wenigen infizierten, oder werden die pDCs auf anderem Wege zur Interferonproduktion angeregt?"

Auf diese Frage folgt das nächste Experiment: Die Wissenschaftler greifen wieder in den Farbtopf und verwenden nun zusätzlich dendritische Zellen die leuchten, wenn sie Interferon produzieren. Die Infektion mit dem Modellvirus zeigt dann eindeutig, dass die konventionellen dendritischen Zellen genauso reagieren wie erwartet: Die Zellen, die gelb leuchten, leuchten gleichzeitig grün, es produzieren also die Zellen Interferon, die infiziert sind. Bei den plasmazytoiden dendritischen Zellen ist das genau umgekehrt.

Die infizierten, grün leuchtenden Zellen produzieren kein Interferon - nur die gesunden Zellen senden die Alarmsignale an das Immunsystem aus. "Die Gegenprobe hat dann gezeigt, dass den besonders produktiven pDCs schon die Anwesenheit einer infizierten Zelle reicht, um aktiv zu werden", erklärt Theresa Frenz, "denn wenn wir infizierte dendritische Zellen, die selbst kein Interferon produzieren können, zu den pDCs geben, stellen die pDCs sehr viel Interferon mit einer besonderen Zusammensetzung her."

Dieses indirekte Auslösen der Interferonproduktion ist der Schlüssel zu einer gezielten Aktivierung des Immunsystems. Noch kennen die Forscher diesen Faktor nicht, aber, "wenn wir herausfinden welcher Faktor das genau ist, können wir ihn beispielsweise nutzen, um Impfstoffe und Impfverstärker zu verbessern", ist sich Theresa Frenz sicher.

Publikation:

Frenz T, Graalmann L, Detje CN, Döring M, Grabski E, Scheu S, Kalinke U. Independent of Plasmacytoid Dendritic Cell (pDC) infection, pDC Triggered by Virus-Infected Cells Mount Enhanced Type I IFN Responses of Different Composition as Opposed to pDC Stimulated with Free Virus. J Immunol. 2014 Jul 28. pii: 1400215. [Epub ahead of print]

Kontakt:

Dr. Theresa Frenz, theresa.frenz(at)twincore.de
Tel: +49 (0) 511 - 2200270-169

Prof. Dr. Ulrich Kalinke, ulrich.kalinke(at)twincore.de
Tel: +49 (0) 511 - 220027-112

Weitere Informationen:

http://www.twincore.de/forschung/institute/experimentelle-infektionsforschung/

Dr. Jo Schilling | idw - Informationsdienst Wissenschaft

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Designerviren stacheln Immunabwehr gegen Krebszellen an
26.05.2017 | Universität Basel

nachricht Wachstumsmechanismus der Pilze entschlüsselt
26.05.2017 | Karlsruher Institut für Technologie

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: Lässt sich mit Boten-RNA das Immunsystem gegen Staphylococcus aureus scharf schalten?

Staphylococcus aureus ist aufgrund häufiger Resistenzen gegenüber vielen Antibiotika ein gefürchteter Erreger (MRSA) insbesondere bei Krankenhaus-Infektionen. Forscher des Paul-Ehrlich-Instituts haben immunologische Prozesse identifiziert, die eine erfolgreiche körpereigene, gegen den Erreger gerichtete Abwehr verhindern. Die Forscher konnten zeigen, dass sich durch Übertragung von Protein oder Boten-RNA (mRNA, messenger RNA) des Erregers auf Immunzellen die Immunantwort in Richtung einer aktiven Erregerabwehr verschieben lässt. Dies könnte für die Entwicklung eines wirksamen Impfstoffs bedeutsam sein. Darüber berichtet PLOS Pathogens in seiner Online-Ausgabe vom 25.05.2017.

Staphylococcus aureus (S. aureus) ist ein Bakterium, das bei weit über der Hälfte der Erwachsenen Haut und Schleimhäute besiedelt und dabei normalerweise keine...

Im Focus: Can the immune system be boosted against Staphylococcus aureus by delivery of messenger RNA?

Staphylococcus aureus is a feared pathogen (MRSA, multi-resistant S. aureus) due to frequent resistances against many antibiotics, especially in hospital infections. Researchers at the Paul-Ehrlich-Institut have identified immunological processes that prevent a successful immune response directed against the pathogenic agent. The delivery of bacterial proteins with RNA adjuvant or messenger RNA (mRNA) into immune cells allows the re-direction of the immune response towards an active defense against S. aureus. This could be of significant importance for the development of an effective vaccine. PLOS Pathogens has published these research results online on 25 May 2017.

Staphylococcus aureus (S. aureus) is a bacterium that colonizes by far more than half of the skin and the mucosa of adults, usually without causing infections....

Im Focus: Orientierungslauf im Mikrokosmos

Physiker der Universität Würzburg können auf Knopfdruck einzelne Lichtteilchen erzeugen, die einander ähneln wie ein Ei dem anderen. Zwei neue Studien zeigen nun, welches Potenzial diese Methode hat.

Der Quantencomputer beflügelt seit Jahrzehnten die Phantasie der Wissenschaftler: Er beruht auf grundlegend anderen Phänomenen als ein herkömmlicher Rechner....

Im Focus: A quantum walk of photons

Physicists from the University of Würzburg are capable of generating identical looking single light particles at the push of a button. Two new studies now demonstrate the potential this method holds.

The quantum computer has fuelled the imagination of scientists for decades: It is based on fundamentally different phenomena than a conventional computer....

Im Focus: Tumult im trägen Elektronen-Dasein

Ein internationales Team von Physikern hat erstmals das Streuverhalten von Elektronen in einem nichtleitenden Material direkt beobachtet. Ihre Erkenntnisse könnten der Strahlungsmedizin zu Gute kommen.

Elektronen in nichtleitenden Materialien könnte man Trägheit nachsagen. In der Regel bleiben sie an ihren Plätzen, tief im Inneren eines solchen Atomverbunds....

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Meeresschutz im Fokus: Das IASS auf der UN-Ozean-Konferenz in New York vom 5.-9. Juni

24.05.2017 | Veranstaltungen

Diabetes Kongress in Hamburg beginnt heute: Rund 6000 Teilnehmer werden erwartet

24.05.2017 | Veranstaltungen

Wissensbuffet: „All you can eat – and learn”

24.05.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

DFG fördert 15 neue Sonderforschungsbereiche (SFB)

26.05.2017 | Förderungen Preise

Lässt sich mit Boten-RNA das Immunsystem gegen Staphylococcus aureus scharf schalten?

26.05.2017 | Biowissenschaften Chemie

Unglaublich formbar: Lesen lernen krempelt Gehirn selbst bei Erwachsenen tiefgreifend um

26.05.2017 | Gesellschaftswissenschaften