Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Tumoren in's Schwitzen bringen - Wie Hitzeschockproteine bei der Immunabwehr helfen

19.10.2007
Der Name "Hitzeschockproteine" wird dem Aufgabenspektrum dieser Multitalente schon lange nicht mehr gerecht. Zwar schützen Vertreter dieser Gruppe viele Proteine bei Hitze und in anderen Stresssituationen. Sie können aber auch das Tumorwachstum in Mäusen verhindern oder verzögern, wie Experimente in den 80er Jahren zeigten.

Die immunstimulierende Wirkung der Hitzeschockproteine wurden später allerdings in Zweifel gezogen, weil andere aktive Komponenten in den Präparaten nachgewiesen wurden, so dass die Effekte nicht zweifelsfrei den Hitzeschockproteinen zugeschrieben werden konnten. Ein Forscherteam, dem auch Wissenschaftler der Ludwig-Maximilians-Universität (LMU) München angehören, führte jetzt unter der Leitung von Privatdozentin Elfriede Nößner, GSF-Forschungszentrum für Umwelt und Gesundheit, ähnliche Versuche durch - allerdings mit hochreinen Präparaten.

Wie in der aktuellen Ausgabe der Fachzeitschrift "Journal of Biological Chemistry" berichtet, zeigte sich dabei, dass das menschliche Hitzeschockprotein Hsp70 an der Stimulation von Immunzellen beteiligt ist. Weitere Experimente sollen nun eine mögliche therapeutische Nutzung dieser immunaktivierenden Eigenschaften der Hitzeschockproteine prüfen.

Proteine können ihre vielfältigen Aufgaben nur erfüllen, wenn sie in einer jeweils spezifischen dreidimensionalen Struktur vorliegen.

... mehr zu:
»Hitzeschockprotein »Hsp70 »Protein

So genannte Hitzeschockproteine überwachen die korrekte Faltung neu produzierter Proteine und stabilisieren die Struktur von Proteinen, wenn die Zelle in Stress gerät. "Bei den Experimenten in den 80er Jahren wurde Hsp70 geimpft, das man aus Tumoren isoliert hatte", berichtet Nößner. "Für den dann beobachteten tumorinhibierenden Effekt waren T-Zellen und so genannte Antigen-präsentierende Zellen verantwortlich." T-Zellen sind weiße Blutkörperchen und Teil der Immunabwehr. Sie werden mit Hilfe Antigen-präsentierender Zellen, vor allem der dendritischen Zellen, aktiviert.

Denn diese nehmen Bestandteile von infizierten Zellen und Tumorzellen auf und präsentieren die Fremdstoffe (Antigene) auf der Zelloberfläche, wo sie von T-Zellen erkannt werden. In den aktuellen Experimenten stellten die Forscher eigene Präparationen des menschlichen Hsp70 her und entfernten alle bereits bekannten immunwirksamen Komponenten sowie alle potentiell aktiven chemischen Beiprodukte. "Unsere Versuche sind die ersten mit hochreinem humanen Hsp70-Protein", so Nößner. "Wir haben menschliches Protein verwendet, weil Hsp70 aus anderen Organismen nicht notwendigerweise dieselben Funktionen erfüllt.

Nach derzeitigem immunologischem Kenntnisstand hängt die Effektivität der T-Zellstimulation in entscheidendem Maße davon ab, wieviel Antigen von den dendritischen Zellen präsentiert wird und in welchem Differenzierungszustand sich die dendritischen Zellen befinden. Die Forscher fanden Hinweise, dass Hitzeschockproteine diese beiden Parameter positiv beeinflussen. Die neuen Ergebnisse mit hochreinem Protein zeigten nun, dass humanes Hsp70 die dendritischen Zellen nicht aktiviert - und trotzdem die T-Zellstimulation verbessert. Das Protein erhöht die Reaktivität der CD8-T-Zellen, weil es mit dem Antigen einen Komplex bildet, der dann besser von dendritischen Zellen aufgenommen werden kann. Der erhöhte Antigenspiegel in den dendritischen Zellen führt dann dazu, dass T-Zellen stärker stimuliert werden.

"Wir konnten dieses Prinzip für zwei Tumorantigene, Tyrosinase und Melan-A/MART-1, bestätigen", berichtet Nößner. "Beide werden in Melanomen, also bei Hautkrebs, verstärkt gefunden. Durch eine bislang einzigartige Verknüpfung immunologischer und biochemischer Methoden konnten wir den direkten Zusammenhang zwischen Hsp70-Antigenkomplexierung und T-Zellaktivierung nachweisen."

Mit den neuen Erkenntnissen wird eine klinische Nutzung des humanen Hsp70 wieder interessant. "Es ist denkbar, dass man die immunaktivierenden Eigenschaften des humanen Hsp70 zur Induktion oder Verbesserung der antitumoralen Immunität klinisch einsetzen kann", so Nößner. Dazu soll nun weiterführend untersucht werden, ob Hsp70 auch auf die Entwicklung eines immunologischen Gedächtnisses positiven Einfluss nimmt. Ein solches Gedächtnis ist wichtig, damit Tumorzellen oder Virusinfektionen auch später, etwa wenn sich Metastasen ausbilden, erkannt und abgetötet werden. Damit sich Gedächtniszellen bilden, muss man CD4-T-Zellen aktivieren, also eine weitere Gruppe weißer Blutkörperchen. Die Aktivierung von CD4-T-Zellen ist bei Tumorpatienten, aber auch bei Patienten mit schweren chronischen Virusinfektionen gestört", berichtet Nößner. "Möglicherweise ist dies der Grund, warum in vielen Fällen die Immunantwort nicht alle bösartigen oder infizierten Zellen beseitigen kann." Die geplanten Experimente sollen zeigen, ob Hsp70 auch die Aktivierung von CD4-T-Zellen verbessert und so zur Bildung eines immunologischen Gedächtnisses beitragen kann.

Publikation:
"Human heat shock protein 70 enhances tumor antigen presentation through complex formation and intracellular antigen delivery without innate immune signalling"
Henriette Bendz, Sibylle C. Ruhland, Maya J. Pandya, Otmar Hainzl, Stefan Riegelsberger, Christoph Bräuchle, Matthias P. Mayer, Johannes Buchner, Rolf D. Issels, Elfriede Nößner

Journal of Biological Chemistry, 26. Oktober 2007

Ansprechpartner:
PD Dr. Elfriede Nößner
GSF-Forschungszentrum für Umwelt und Gesundheit
Tel.: 089 / 7099-303
Fax: 089 / 7099-300
E-Mail: noessner@gsf.de
Professor Dr. Rolf Issels
Department für Innere Medizin des Klinikums Großhadern der LMU und
GSF-Forschungszentrum für Umwelt und Gesundheit
Tel.: 089 / 7095-4768
Fax: 089 / 7095-4776
E-Mail: Rolf.Issels@med.uni-muenchen.de

Luise Dirscherl | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-muenchen.de/

Weitere Berichte zu: Hitzeschockprotein Hsp70 Protein

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Medizin Gesundheit:

nachricht Anzeichen einer Psychose zeigen sich in den Hirnwindungen
26.04.2018 | Universität Basel

nachricht Revolutionär: Ein Algensaft deckt täglichen Vitamin-B12-Bedarf
23.04.2018 | Hochschule für nachhaltige Entwicklung Eberswalde

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Medizin Gesundheit >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

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...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Konferenz »Encoding Cultures. Leben mit intelligenten Maschinen« | 27. & 28.04.2018 ZKM | Karlsruhe

26.04.2018 | Veranstaltungen

Konferenz zur Marktentwicklung von Gigabitnetzen in Deutschland

26.04.2018 | Veranstaltungen

infernum-Tag 2018: Digitalisierung und Nachhaltigkeit

24.04.2018 | Veranstaltungen

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

Weltrekord an der Uni Paderborn: Optische Datenübertragung mit 128 Gigabits pro Sekunde

26.04.2018 | Informationstechnologie

Multifunktionaler Mikroschwimmer transportiert Fracht und zerstört sich selbst

26.04.2018 | Biowissenschaften Chemie

Berner Mars-Kamera liefert erste farbige Bilder vom Mars

26.04.2018 | Physik Astronomie

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