Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Neue Erkenntnisse zur Immunregulation in der Darmschleimhaut

07.04.2014

Die Kieler Arbeitsgruppe um Professor Dr. Sebastian Zeißig hat in Kooperation mit Professor Dr. Richard Blumberg (Harvard Medical School, Boston, Massachusetts/USA) neue Mechanismen der Immunregulation in Zellen der Darmschleimhaut aufgedeckt. Die Befunde der jetzt in Nature publizierten deutsch-amerikanischen Studie tragen zum tieferen Verständnis der molekularen Mechanismen bei chronisch-entzündlichen Darmerkrankungen bei.

Die oberste Zellschicht in der Darmschleimhaut, also Zellen des intestinalen Epithels, standen im Fokus der Forschungsarbeiten. Diese Zellen bilden die Grenzfläche zwischen körpereigenem Gewebe und den Mikroorganismen der Darmflora.

Sie sind wichtige Schaltstellen für die Abwehr von Krankheitserregern und gelten als zentrale Akteure im Entzündungsgeschehen bei chronisch-entzündlichen Darmerkrankungen. Sie erkennen bestimmte Moleküle (Antigene) und präsentieren diese speziellen Abwehrzellen. Als Auslöser von Darmentzündungen wurden in früheren Studien Lipid-Antigene, also Fett-Moleküle, identifiziert.

In der aktuell veröffentlichten Studie gingen die beteiligten Arbeitsgruppen unter anderem der Frage nach, was passiert, wenn die Darm-Epithelzelle nicht in der Lage ist, Lipid-Antigene zu präsentieren. Die Annahme war, dass dadurch die Entzündung lahm gelegt wird. Tatsächlich trat das Gegenteil ein, die Entzündung verschlimmerte sich erheblich.

„Offensichtlich geht vom Epithel eine schützende Wirkung aus“, erklärt Studienautor Sebastian Zeißig, Professor an der Klinik für Innere Medizin I der Medizinischen Fakultät, Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) sowie am Universitätsklinikum Schleswig-Holstein (UKSH), Campus Kiel, und Mitglied im Exzellenzcluster Entzündungsforschung. Welche Konsequenz die Antigenpräsentation hat, hängt scheinbar von der Art der Zelle ab, die die Antigene präsentiert. „Während Zellen des Knochenmarks über die Präsentation von Lipiden aktiv zur Entzündungsreaktion im Darm beitragen, ist die Präsentation von Lipid-Antigenen in Darm-Epithelzellen mit protektiven Effekten verbunden“, verdeutlicht der Kieler Immunologe.

Durch detaillierte Analyse der molekularen Mechanismen erzielten die beteiligten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler einen weiteren wichtigen Befund, der die protektive Rolle der Darmschleimhautzellen bestätigte. „Wir haben zum ersten Mal gezeigt, dass der Botenstoff Interleukin 10 (IL-10), der als Hemmer des Immunsystems gilt, in immunologisch relevanten Mengen auch von intestinalen Epithelzellen freigesetzt werden kann.“ Bisher sei man davon ausgegangen, dass dieser schützende Botenstoff primär aus Zellen des Knochenmarks stammt.

Interessant sind die Forschungsergebnisse aus zwei Gründen, so Zeißig: „Zum einen weil wir immer mehr verstehen, dass das intestinale Epithel nicht einfach ein ‚Zaun’ ist, der die ‚schmutzige’ Mikrobiota vom ‚sauberen’ Gewebe fernhält.“ Es handele sich hierbei vielmehr um Immunzellen, die aktiv Einfluss nähmen, zum Beispiel auf Entzündungsprozesse, und das in ganz entscheidender Weise. Interessant sei aber auch der zugrundeliegende Mechanismus. „Das Epithel selbst bildet einen regulatorischen Botenstoff (IL 10) und sorgt aktiv dafür, dass, wie in unserer Studie gezeigt, die Versuchstiere überleben.“

Bei Menschen mit der chronischen Darmentzündung Colitis ulcerosa ist das Darmepithel bekanntermaßen geschädigt. Außerdem wurde bei Colitis-Kranken nachgewiesen, dass die Epithelzellen nur sehr eingeschränkt Antigene präsentieren können. „Wir gehen davon aus, dass diese Vorgänge aktiv zum Entzündungsgeschehen beitragen“, so Zeißig, da der durch das Epithel vermittelte schützende Effekt fehle.

Woher die Lipid-Antigene stammen, die präsentiert werden und Immunreaktionen auslösen, ist noch unklar. Möglicherweise präsentiert eine knochenmarksabhängige Zelle andere Fette als eine Epithelzelle und bewirkt damit eine andere Immunreaktion. Darüber möchte Zeißig mehr herausfinden. „Wir wollen uns jetzt der Frage widmen, ob der unterschiedliche Ursprung von Fetten verantwortlich ist für protektive oder krankheitsvermittelnde Effekte.“ Dabei steht auch die Hypothese auf dem Prüfstand, dass aus der Darmflora stammende Fette eher schützende Wirkung entfalten und körpereigene Fette zum Beispiel Entzündung vorantreiben. Seine Forschung hierzu wird über den European Research Council gefördert.

Originalpublikation:
Olszak T et al.: Protective mucosal immunity mediated by epithelial CD1d and IL-10. Nature 2014, Advance Online Publication; 06 April 2014

Zur Person:
Sebastian Zeißig promovierte 2005 an der Charité, Campus Benjamin Franklin, Berlin, über Mechanismen epithelialer Barrierestörungen bei chronisch-entzündlichen Darmerkrankungen. Als Postdoktorand an der Harvard Medical School in Boston widmete sich der Mediziner den immunologischen Aspekten intestinaler Erkrankungen. Seit 2010 leitet er die Arbeitsgruppe „Gastrointestinale Immunologie“ in der Klinik für Innere Medizin I des Universitätsklinikums Schleswig-Holstein, Campus Kiel. 2012 nahm Zeißig den Ruf auf eine Juniorprofessur für „Immunologische Aspekte intestinaler Barriereerkrankungen” an der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel an. Sein Forschungsvorhaben „IBDlipids“ fördert der European Research Council seit 2013 mit 1,5 Millionen Euro über fünf Jahre.

Ein Foto steht zum Download bereit:
http://www.uni-kiel.de/download/pm/2014/2014-096-1.jpg
Bildunterschrift: Professor Sebastian Zeißig
Foto/Copyright: S. Zeißig

Kontakt:
Professor Sebastian Zeißig
Telefon: 0431-597 5199
E-Mail: szeissig@1med.uni-kiel.de

Exzellenzcluster Entzündungsforschung
Presse und Kommunikation, Sonja Petermann, Text: Kerstin Nees
Postanschrift: Christian-Albrechts-Platz 4, D-24118 Kiel
Telefon: (0431) 880-4839, Telefax: (0431) 880-4894
E-Mail: spetermann@uv.uni-kiel.de
Internet: www.inflammation-at-interfaces.de

Dr. Boris Pawlowski | Christian-Albrechts-Universität zu Kiel

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Medizin Gesundheit:

nachricht In Deutschland wächst die Zahl der Patienten mit Diabetes mellitus
23.02.2017 | Versorgungsatlas

nachricht Ursache für eine erbliche Muskelerkrankung entdeckt
22.02.2017 | Klinikum der Universität München

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: Kühler Zwerg und die sieben Planeten

Erdgroße Planeten mit gemäßigtem Klima in System mit ungewöhnlich vielen Planeten entdeckt

In einer Entfernung von nur 40 Lichtjahren haben Astronomen ein System aus sieben erdgroßen Planeten entdeckt. Alle Planeten wurden unter Verwendung von boden-...

Im Focus: Mehr Sicherheit für Flugzeuge

Zwei Entwicklungen am Lehrgebiet Rechnerarchitektur der FernUniversität in Hagen können das Fliegen sicherer machen: ein Flugassistenzsystem, das bei einem totalen Triebwerksausfall zum Einsatz kommt, um den Piloten ein sicheres Gleiten zu einem Notlandeplatz zu ermöglichen, und ein Assistenzsystem für Segelflieger, das ihnen das Erreichen größerer Höhen erleichtert. Präsentiert werden sie von Prof. Dr.-Ing. Wolfram Schiffmann auf der Internationalen Fachmesse für Allgemeine Luftfahrt AERO vom 5. bis 8. April in Friedrichshafen.

Zwei Entwicklungen am Lehrgebiet Rechnerarchitektur der FernUniversität in Hagen können das Fliegen sicherer machen: ein Flugassistenzsystem, das bei einem...

Im Focus: HIGH-TOOL unterstützt Verkehrsplanung in Europa

Forschung am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) unterstützt die Europäische Kommission bei der Verkehrsplanung: Anhand des neuen Modells HIGH-TOOL lässt sich bewerten, wie verkehrspolitische Maßnahmen langfristig auf Wirtschaft, Gesellschaft und Umwelt wirken. HIGH-TOOL ist ein frei zugängliches Modell mit Modulen für Demografie, Wirtschaft und Ressourcen, Fahrzeugbestand, Nachfrage im Personen- und Güterverkehr sowie Umwelt und Sicherheit. An dem nun erfolgreich abgeschlossenen EU-Projekt unter der Koordination des KIT waren acht Partner aus fünf Ländern beteiligt.

Forschung am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) unterstützt die Europäische Kommission bei der Verkehrsplanung: Anhand des neuen Modells HIGH-TOOL lässt...

Im Focus: Zinn in der Photodiode: nächster Schritt zur optischen On-Chip-Datenübertragung

Schon lange suchen Wissenschaftler nach einer geeigneten Lösung, um optische Komponenten auf einem Computerchip zu integrieren. Doch Silizium und Germanium allein – die stoffliche Basis der Chip-Produktion – sind als Lichtquelle kaum geeignet. Jülicher Physiker haben nun gemeinsam mit internationalen Partnern eine Diode vorgestellt, die neben Silizium und Germanium zusätzlich Zinn enthält, um die optischen Eigenschaften zu verbessern. Das Besondere daran: Da alle Elemente der vierten Hauptgruppe angehören, sind sie mit der bestehenden Silizium-Technologie voll kompatibel.

Schon lange suchen Wissenschaftler nach einer geeigneten Lösung, um optische Komponenten auf einem Computerchip zu integrieren. Doch Silizium und Germanium...

Im Focus: Innovative Antikörper für die Tumortherapie

Immuntherapie mit Antikörpern stellt heute für viele Krebspatienten einen Erfolg versprechenden Ansatz dar. Weil aber längst nicht alle Patienten nachhaltig von diesen teuren Medikamenten profitieren, wird intensiv an deren Verbesserung gearbeitet. Forschern um Prof. Thomas Valerius an der Christian Albrechts Universität Kiel gelang es nun, innovative Antikörper mit verbesserter Wirkung zu entwickeln.

Immuntherapie mit Antikörpern stellt heute für viele Krebspatienten einen Erfolg versprechenden Ansatz dar. Weil aber längst nicht alle Patienten nachhaltig...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - April 2017

23.02.2017 | Veranstaltungen

Wie werden wir gesund alt? - Alternsforscher tagen auf interdisziplinärem Symposium in Magdeburg

23.02.2017 | Veranstaltungen

Luftfahrt der Zukunft

23.02.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

In Deutschland wächst die Zahl der Patienten mit Diabetes mellitus

23.02.2017 | Medizin Gesundheit

Viren unterstützen Fotosynthese bei Bakterien – Vorteil in der Evolution?

23.02.2017 | Biowissenschaften Chemie

Katalyse in der Maus

23.02.2017 | Biowissenschaften Chemie