Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Cholesterin fördert das Gedächtnis des Immunsystems

21.12.2012
Freiburger Forscherteam konnte nachweisen, warum Zellen auf wiederkehrende Krankheitserreger sensibler reagieren

Das Gedächtnis des menschlichen Immunsystems ist entscheidend für die Entwicklung von Impfstoffen. Nur wenn der Körper einen Krankheitserreger, mit dem er bereits in Kontakt gekommen ist, bei einer erneuten Infektion wiedererkennt, kann das Immunsystem effektiver gegen ihn kämpfen.


In einer naiven Zelle (links) sind die Rezeptoren (blau) auf der Membran einzeln angeordnet. Auf jeden Rezeptor müssen Krankheitserreger (gelb) treffen, um ihn und die Abwehr zu aktivieren. In einer Gedächtniszelle (rechts) fügen Cholesterine (rot) die Rezeptoren zu Clustern zusammen. Trifft ein Krankheitserreger auf einen Cluster, werden alle darin zusammenhängenden Rezeptoren aktiviert.
© Schamel

Der Freiburger Immunbiologe Prof. Dr. Wolfgang Schamel vom Institut für Biologie III der Albert-Ludwigs-Universität konnte zusammen mit Kolleginnen und Kollegen entschlüsseln, wie das Gedächtnis des Immunsystems funktioniert. Die Ergebnisse wurden nun in den Fachzeitschriften Immunity und dem Journal of Biological Chemistry (JBC) veröffentlicht.

Das Immunsystem lernt Krankheitserreger bei einer ersten Infektion kennen und begreift, dass diese bekämpft werden müssen. Sobald der gleiche Krankheitserreger nochmals auf die T-Zellen-Rezeptoren des Immunsystems trifft, reagieren diese viel empfindlicher als bei der ersten Begegnung. Das Immunsystem wird so bereits durch weniger Krankheitserreger aktiviert. Warum die Zellen sensibler werden, war bisher nicht geklärt.

Die Arbeitsgruppe von Schamel fand zusammen mit dem Team um Prof. Dr. Balbino Alarcon von der Autonomen Universität Madrid/Spanien im Jahr 2011 die Antwort auf diese grundlegende Frage. In einer Veröffentlichung im Fachmagazin Immunity zeigten sie, dass die erhöhte Empfindlichkeit durch ein Aneinanderlagern der T-Zellen-Rezeptoren entsteht: In einer naiven Zelle, die den Krankheitserreger noch nicht kennt, sind die Rezeptoren auf der Zellmembran einzeln, für sich allein stehend angeordnet. Dadurch müssen viele Krankheitserreger auf jeden Rezeptor einzeln treffen, damit dieser reagiert. In einer sogenannten Gedächtniszelle, die sich an den Krankheitserreger erinnert, sind die Rezeptoren auf der Membran in Gruppen angeordnet. Wenn ein Krankheitserreger auf einen Rezeptor dieser Cluster trifft, werden gleich alle darin zusammenhängenden Rezeptoren aktiviert. Dadurch wird das Immunsystem empfindlicher.

Jetzt, wie sie im Fachmagazin JBC berichten, konnten Freiburger Wissenschaftlerinnen und Wissenschafter um Schamel und Prof. Dr. Rolf Schubert, Lehrstuhlinhaber für Pharmazeutische Technologie und Biopharmazie am Institut für Pharmazeutische Wissenschaften der Albert-Ludwigs-Universität, nachweisen, wie eine Zelle diese Rezeptorcluster bildet. Dafür waren die Expertise von Schamel in der biochemischen Forschung an T-Zell-Rezeptoren und die Expertise von Schubert zur Herstellung von Liposomen entscheidend. Ein von BIOSS Centre for Biological Signalling Studies, einem Exzellenzcluster der Universität Freiburg, gefördertes Projekt ermöglichte die Zusammenarbeit.

Dr. Eszter Molnár, Postdoktorandin bei Schamel, und Dr. Martin Holzer aus der Arbeitsgruppe von Schubert isolierten die Rezeptoren und bauten sie in einer künstlichen Membran nach. Nach anderthalb Jahren gelang der Durchbruch: Sie fanden heraus, dass die Zusammensetzung der Lipide einer Membran für das Aneinanderlagern der Rezeptoren verantwortlich ist. Die Lipidzusammensetzung einer naiven Zelle unterscheidet sich von der einer Gedächtniszelle. Cholesterin ist dabei entscheidend, es tritt in einer Gedächtniszelle verstärkt auf. Diese höhere Konzentration von Cholesterin führt zu dem Zusammenschluss der Rezeptoren, denn die Cholesterine fügen diese wie Klebstoff zusammen.

Schamel und Schubert sind Mitglied am Freiburger Exzellenzcluster BIOSS Centre for Biological Signalling Studies. Zudem ist Schamel Mitglied der Spemann Graduiertenschule für Biologie und Medizin, dem Zentrum für Chronische Immundefizienz des Universitätsklinikums Freiburg und Leiter des EU-Netzwerks SYBILLA, das dieses Projekt ebenfalls unterstützt hat.

Originalveröffentlichungen:
http://www.cell.com/immunity/retrieve/pii/S1074761311003566
http://www.jbc.org/cgi/doi/10.1074/jbc.M112.386045
Die Pressemitteilung in englischer Sprache finden Sie unter:
http://www.pr.uni-freiburg.de/pm/2012/pm.2012-12-21.367-en?set_language=en
Kontakt:
Prof. Dr. Wolfgang Schamel
Institut für Biologie III, Abteilung Molekulare Immunologie
Universität Freiburg
Tel.: 0761/203-67511
E-Mail: wolfgang.schamel@biologie.uni-freiburg.de

Rudolf-Werner Dreier | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-freiburg.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Medizin Gesundheit:

nachricht Tollwutviren zeigen Verschaltungen im gläsernen Gehirn
19.01.2017 | Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn

nachricht Sicher und gesund arbeiten mit Datenbrillen
13.01.2017 | Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin

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: Innovatives Hochleistungsmaterial: Biofasern aus Florfliegenseide

Neuartige Biofasern aus einem Seidenprotein der Florfliege werden am Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung IAP gemeinsam mit der Firma AMSilk GmbH entwickelt. Die Forscher arbeiten daran, das Protein in großen Mengen biotechnologisch herzustellen. Als hochgradig biegesteife Faser soll das Material künftig zum Beispiel in Leichtbaukunststoffen für die Verkehrstechnik eingesetzt werden. Im Bereich Medizintechnik sind beispielsweise biokompatible Seidenbeschichtungen von Implantaten denkbar. Ein erstes Materialmuster präsentiert das Fraunhofer IAP auf der Internationalen Grünen Woche in Berlin vom 20.1. bis 29.1.2017 in Halle 4.2 am Stand 212.

Zum Schutz des Nachwuchses vor bodennahen Fressfeinden lagern Florfliegen ihre Eier auf der Unterseite von Blättern ab – auf der Spitze von stabilen seidenen...

Im Focus: Verkehrsstau im Nichts

Konstanzer Physiker verbuchen neue Erfolge bei der Vermessung des Quanten-Vakuums

An der Universität Konstanz ist ein weiterer bedeutender Schritt hin zu einem völlig neuen experimentellen Zugang zur Quantenphysik gelungen. Das Team um Prof....

Im Focus: Traffic jam in empty space

New success for Konstanz physicists in studying the quantum vacuum

An important step towards a completely new experimental access to quantum physics has been made at University of Konstanz. The team of scientists headed by...

Im Focus: Textiler Hochwasserschutz erhöht Sicherheit

Wissenschaftler der TU Chemnitz präsentieren im Februar und März 2017 ein neues temporäres System zum Schutz gegen Hochwasser auf Baumessen in Chemnitz und Dresden

Auch die jüngsten Hochwasserereignisse zeigen, dass vielerorts das natürliche Rückhaltepotential von Uferbereichen schnell erschöpft ist und angrenzende...

Im Focus: Wie Darmbakterien krank machen

HZI-Forscher entschlüsseln Infektionsmechanismen von Yersinien und Immunantworten des Wirts

Yersinien verursachen schwere Darminfektionen. Um ihre Infektionsmechanismen besser zu verstehen, werden Studien mit dem Modellorganismus Yersinia...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Mittelstand 4.0 – Mehrwerte durch Digitalisierung: Hintergründe, Beispiele, Lösungen

20.01.2017 | Veranstaltungen

Nachhaltige Wassernutzung in der Landwirtschaft Osteuropas und Zentralasiens

19.01.2017 | Veranstaltungen

Künftige Rohstoffexperten aus aller Welt in Freiberg zur Winterschule

18.01.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

21.500 Euro für eine grüne Zukunft – Unserer Umwelt zuliebe

20.01.2017 | Unternehmensmeldung

innovations-report im Interview mit Rolf-Dieter Lafrenz, Gründer und Geschäftsführer der Hamburger Start ups Cargonexx

20.01.2017 | Unternehmensmeldung

Niederlande: Intelligente Lösungen für Bahn und Stahlindustrie werden gefördert

20.01.2017 | Förderungen Preise