Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Zellulärer Selbstverdauungsprozess löst Autoimmunerkrankung aus

nächste Meldung

Autophagie bezeichnet einen fundamentalen Recyclingprozess von Zellen – sowohl bei Hefepilzen, und Pflanzen wie auch bei Tieren und Menschen. Der Vorgang dient Zellen dazu, ihre eigenen Bestandteile abzubauen und so Energiereserven zu mobilisieren, damit sie sich an Hungersituationen anpassen können.

Bei der Multiplen Sklerose greift das Immunsystem die Myelinhülle der Nervenfasern an (weiss).

Bild: Ralwel/iStockphoto

Quelle: Universität Zürich

Zudem spielt die Autophagie eine wichtige Rolle darin, wie die Immunantwort eines Organismus gesteuert wird. Fehler in den Kontrollmechanismen führen dazu, dass das Abwehrsystem körpereigene Bestandteile angreift und zerstört. Resultat solcher fehlgeleiteten Immunreaktionen sind Autoimmunerkrankungen wie die Multiple Sklerose.

Ohne Autophagie-Protein keine Autoimmunreaktion

Einen weiteren Aspekt der zellulären «Selbstverdauung» haben jetzt Neuroimmunologen unter der Leitung von Jan Lünemann vom Institut für Experimentelle Immunologie der Universität Zürich nachgewiesen: Autophagie-Eiweisse sind mitverantwortlich dafür, dass in einem Mausmodell der Multiplen Sklerose Autoimmunprozesse ausgelöst werden.

Schalteten die Forschenden das Autophagie-Protein ATG5 in bestimmten Immunzellen genetisch aus, fanden sich in den Mäusen deutlich weniger pathologische T-Zellen im zentralen Nervensystem. Resultat: Die Tiere entwickelten keine Entzündungen von Gehirn und Rückenmark vergleichbar mit jenen bei der Multiplen Sklerose.

Immunzellen erkennen Nervenzellen als Angriffsziel

Wie die Forschenden nun zeigen, nimmt das Autophagie-Protein ATG5 eine essentielle Funktion ein, wenn während Entzündungsprozessen im zentralen Nervensystem Myelin-Antigene den Immunzellen präsentiert werden. «Diese Reaktivierung ist vermutlich entscheidend an der Entstehung von Autoimmunität im zentralen Nervensystem beteiligt», sagt Christian Keller, Erstautor der Studie.

Bei der Multiplen Sklerose, eine der häufigsten Autoimmunkrankheiten, richten sich T-Zellen gegen die Myelinhülle der körpereigenen Nervenfasern. Aktiviert werden die Abwehrzellen sobald sie mit Antigen-präsentierenden Zellen in Kontakt treten. Für die Antigen-Präsentation sind dendritische Zellen zuständig. Kommt es zu Schädigungen der Myelinhülle, verdauen die dendritischen Zellen via Autophagie die Isolationsschicht und präsentieren Teile davon pathologischen T-Zellen, die in den Entzündungsherd eindringen. «Damit befördern sie den Krankheitsverlauf», so Keller.

Basierend auf den aktuellen Ergebnissen plant das Team, in Gewebeproben von MS-Patientinnen und -patienten zu erforschen, ob die Autophagie in bestimmten Immunzellen besonders aktiv ist. «Längerfristig wollen wir abklären, ob sich diese neuen Erkenntnisse zur Immunpathologie nutzen lassen, um neue Therapien gegen die Multiple Sklerose zu entwickeln», fasst Jan Lünemann zusammen.

Literatur:
Christian W. Keller, Christina Sina, Monika B. Kotur, Giulia Ramelli, Sarah Mundt, Isaak Quast, Laure-Anne Ligeon, Patrick Weber, Burkhard Becher, Christian Münz, and Jan D. Lünemann. ATG-dependent phagocytosis in dendritic cells drives myelin-specific CD4+ T cell pathogenicity during CNS inflammation. PNAS. December 11, 2017. DOI: 10.1073/pnas.1713664114

Kontakt:
Prof. Dr. med. Jan D. Lünemann
Institut für Experimentelle Immunologie
Universität Zürich
Tel. +41 44 635 37 10
E-Mail: jan.luenemann@uzh.ch

Weitere Informationen:

http://www.media.uzh.ch/de/medienmitteilungen/2017/Autophagie.html

Kurt Bodenmüller | Universität Zürich

nächste Meldung

Im Focus: Why we need erasable MRI scans

New technology could allow an MRI contrast agent to 'blink off,' helping doctors diagnose disease

Magnetic resonance imaging, or MRI, is a widely used medical tool for taking pictures of the insides of our body. One way to make MRI scans easier to read is...

Im Focus: Fraunhofer ISE und teamtechnik bringen leitfähiges Kleben für Siliciumsolarzellen zu Industriereife

Das Kleben der Zellverbinder von Hocheffizienz-Solarzellen im industriellen Maßstab ist laut dem Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE und dem Anlagenhersteller teamtechnik marktreif. Als Ergebnis des gemeinsamen Forschungsprojekts »KleVer« ist die Klebetechnologie inzwischen so weit ausgereift, dass sie als alternative Verschaltungstechnologie zum weit verbreiteten Weichlöten angewendet werden kann. Durch die im Vergleich zum Löten wesentlich niedrigeren Prozesstemperaturen können vor allem temperatursensitive Hocheffizienzzellen schonend und materialsparend verschaltet werden.

Dabei ist der Durchsatz in der industriellen Produktion nur geringfügig niedriger als beim Verlöten der Zellen. Die Zuverlässigkeit der Klebeverbindung wurde...

Im Focus: BAM@Hannover Messe: Innovatives 3D-Druckverfahren für die Raumfahrt

Auf der Hannover Messe 2018 präsentiert die Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM), wie Astronauten in Zukunft Werkzeug oder Ersatzteile per 3D-Druck in der Schwerelosigkeit selbst herstellen können. So können Gewicht und damit auch Transportkosten für Weltraummissionen deutlich reduziert werden. Besucherinnen und Besucher können das innovative additive Fertigungsverfahren auf der Messe live erleben.

Pulverbasierte additive Fertigung unter Schwerelosigkeit heißt das Projekt, bei dem ein Bauteil durch Aufbringen von Pulverschichten und selektivem...

Im Focus: BAM@Hannover Messe: innovative 3D printing method for space flight

At the Hannover Messe 2018, the Bundesanstalt für Materialforschung und-prüfung (BAM) will show how, in the future, astronauts could produce their own tools or spare parts in zero gravity using 3D printing. This will reduce, weight and transport costs for space missions. Visitors can experience the innovative additive manufacturing process live at the fair.

Powder-based additive manufacturing in zero gravity is the name of the project in which a component is produced by applying metallic powder layers and then...

Im Focus: IWS-Ingenieure formen moderne Alu-Bauteile für zukünftige Flugzeuge

Mit Unterdruck zum Leichtbau-Flugzeug

Ingenieure des Fraunhofer-Instituts für Werkstoff- und Strahltechnik (IWS) in Dresden haben in Kooperation mit Industriepartnern ein innovatives Verfahren...