Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Entzündungsforschung: Riesenzellen räumen auf

30.11.2015

Entzündungsforscher weisen erstmals Funktionen Mehrkerniger Riesenzellen nach - Kampf der Giganten: Das Ganze ist mehr als die Summe seiner Teile

Immunforscher konnten jetzt erstmalig Mehrkernigen Riesenzellen klare funktionelle Eigenschaften zuweisen. Der Lübecker Wissenschaftler Prof. Admar Verschoor konnte zusammen mit Forschern um Prof. Mark Pepys in London und Dr. Laura Helming in München zeigen, dass Riesenzellen besonders für die Aufnahme von großen und Komplement-beschichteten Partikeln sowie pathogenen Ablagerungen im Gewebe gerüstet sind.


Spezialisten für die Aufnahme großer Partikel: Mit bis zu über 100 Kernen (blau) können Riesenzellen ein Vielfaches der Größe normaler Immunzellen annehmen

Ronny Milde, TUM


Gewaltige Zellen für schwere Brocken: Mehrkernige Riesenzelle (rot) bei der Aufnahme von Amyloidablagerungen im Gewebe

Andrzej Loesch, UCL

Die einzelnen Fresszellen (Makrophagen), aus denen sie durch Zell-Fusion entstehen, sind dazu aufgrund ihrer begrenzten Zellmembran und Aktivierung nur bedingt fähig.

Mehrkernige Riesenzellen (Multinucleated Giant Cells, MGCs) wurden zwar schon vor fast 150 Jahren von dem deutschen Mediziner Theodor Langhans in knotigen Schwellungen, sogenannten Tuberkeln, detailgenau beschrieben. Sie dienen Pathologen als Marker für verschiedene chronisch-entzündliche Erkrankungen. Dennoch war ihre Funktion im Körper bisher weitestgehend unbekannt.

Neben einer klaren Spezialisierung von MGCs zur Aufnahme besonders großer Partikel zeigten die von Erstautor Ronny Milde durchgeführten Experimente, dass die Aufnahme von solchen Partikeln deutlich gesteigert war, die durch Proteine des körpereigenen Komplementsystems gebunden wurden. Hauptaufgabe des Komplementsystems ist es, die Zerstörung von Krankheitserregern durch die Fresszellen zu koordinieren und zu verstärken.

Die veröffentlichten Beobachtungen erklären zudem Behandlungserfolge einer neuartigen Therapie für Systemische Amyloidose, einer seltenen, aber sehr schweren Erkrankung, die durch die Fehlfaltung von Eiweißen (Proteinen) verursacht wird:

Der von Mark Pepys entwickelte und derzeit in klinischen Studien getestete Therapieansatz führte im Tiermodell nicht nur zur Bildung von MGCs, sondern ebenfalls zur Aktivierung des Komplementsystems an den pathogenen Proteinablagerungen. Die resultierende effektive Entfernung dieser Ablagerungen mittels Komplement und MGCs bietet Patienten mit Systemischer Amyloidose somit eine hoffnungsvolle Aussicht auf Besserung des Verlaufes ihrer Erkrankung.

Zusammenfassung der Studie

Im Einzelnen zeigt die in „Cell Reports“ veröffentlichte Arbeit auf der Grundlage einer systematischen in vitro-Analyse, dass IL-4-induzierte MGCs große und Komplement-opsonisierte Partikel besser phagozytieren können als deren unfusionierte M2-Makrophagen-Vorläufer. Die Expression von Komplement-Rezeptor CR4 war erhöht in MGCs, dieser fungierte jedoch vorwiegend als Adhäsionsintegrin. Im Gegensatz dazu und trotz unveränderter Expression stieg die funktionelle Aktivierung des Komplement-Rezeptors CR3 während der Fusion, und dieses lokalisierte auf den extensiven Membranfalten, welche aus der Fusion resultierten.

Die Kombination von erhöhter Membranfläche und aktiviertem CR3 rüstet MGCs somit optimal für die Phagozytose von Komplement-opsonisierten großen Partikeln und deren Beseitigung aus dem Gewebe. Zudem finden sich diese Eigenschaften ebenso in MGCs in vivo in der kürzlich beschriebenen Komplement-abhängigen therapeutischen Beseitigung von Ablagerungen in Systemischer Amyloidose. Riesenzellen sind mehr als die Summe ihrer Teile.

Über den Autor

Prof. Admar Verschoor, 1973 in Den Haag (Niederlande) geboren, absolvierte das Ingenieurstudium Bioprozesstechnologie an der Universität Wageningen, forschte an der Harvard Medical School (Boston, USA) und promovierte an der Medizinischen Fakultät der Freien Universität Amsterdam. Seit September 2015 ist er W3-Professor der Universität zu Lübeck für Systemische Komplementforschung. Am Institut für Systemische Entzündungsforschung (Direktor: Prof. Dr. Jörg Köhl) des Universitätsklinikums Schleswig-Holstein, Campus Lübeck, untersucht er den Einfluss des Komplementsystems auf Immunabläufe bei Infektionen und Autoimmunität.

Publikation:
Ronny Milde, Julia Ritter, Glenys A. Tennent, Andrzej Loesch, Fernando O. Martinez, Siamon Gordon, Mark B. Pepys, Admar Verschoor and Laura Helming, Multinucleated Giant Cells Are Specialized for Complement-Mediated Phagocytosis and Large Target Destruction, Cell Reports (2015), http://dx.doi.org/10.1016/j.celrep.2015.10.065

Weitere Informationen:

http://dx.doi.org/10.1016/j.celrep.2015.10.065

Rüdiger Labahn | idw - Informationsdienst Wissenschaft
Weitere Informationen:
http://www.uni-luebeck.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Sich vermehren oder sich nicht vermehren
22.03.2019 | Max-Planck-Institut für molekulare Zellbiologie und Genetik

nachricht Ketten aus Stickstoff direkt erzeugt
22.03.2019 | Julius-Maximilians-Universität Würzburg

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: Die Zähmung der Lichtschraube

Wissenschaftler vom DESY und MPSD erzeugen in Festkörpern hohe-Harmonische Lichtpulse mit geregeltem Polarisationszustand, indem sie sich die Kristallsymmetrie und attosekundenschnelle Elektronendynamik zunutze machen. Die neu etablierte Technik könnte faszinierende Anwendungen in der ultraschnellen Petahertz-Elektronik und in spektroskopischen Untersuchungen neuartiger Quantenmaterialien finden.

Der nichtlineare Prozess der Erzeugung hoher Harmonischer (HHG) in Gasen ist einer der Grundsteine der Attosekundenwissenschaft (eine Attosekunde ist ein...

Im Focus: The taming of the light screw

DESY and MPSD scientists create high-order harmonics from solids with controlled polarization states, taking advantage of both crystal symmetry and attosecond electronic dynamics. The newly demonstrated technique might find intriguing applications in petahertz electronics and for spectroscopic studies of novel quantum materials.

The nonlinear process of high-order harmonic generation (HHG) in gases is one of the cornerstones of attosecond science (an attosecond is a billionth of a...

Im Focus: Magnetische Mikroboote

Nano- und Mikrotechnologie sind nicht nur für medizinische Anwendungen wie in der Wirkstofffreisetzung vielversprechende Kandidaten, sondern auch für die Entwicklung kleiner Roboter oder flexibler integrierter Sensoren. Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Polymerforschung (MPI-P) haben mit einer neu entwickelten Methode magnetische Mikropartikel hergestellt, die den Weg für den Bau von Mikromotoren oder die Zielführung von Medikamenten im menschlichen Körper, wie z.B. zu einem Tumor, ebnen könnten. Die Herstellung solcher Strukturen sowie deren Bewegung kann einfach durch Magnetfelder gesteuert werden und findet daher Anwendung in einer Vielzahl von Bereichen.

Die magnetischen Eigenschaften eines Materials bestimmen, wie dieses Material auf das Vorhandensein eines Magnetfeldes reagiert. Eisenoxid ist der...

Im Focus: Magnetic micro-boats

Nano- and microtechnology are promising candidates not only for medical applications such as drug delivery but also for the creation of little robots or flexible integrated sensors. Scientists from the Max Planck Institute for Polymer Research (MPI-P) have created magnetic microparticles, with a newly developed method, that could pave the way for building micro-motors or guiding drugs in the human body to a target, like a tumor. The preparation of such structures as well as their remote-control can be regulated using magnetic fields and therefore can find application in an array of domains.

The magnetic properties of a material control how this material responds to the presence of a magnetic field. Iron oxide is the main component of rust but also...

Im Focus: Goldkugel im goldenen Käfig

„Goldenes Fulleren“: Liganden-geschützter Nanocluster aus 32 Goldatomen

Forschern ist es gelungen, eine winzige Struktur aus 32 Goldatomen zu synthetisieren. Dieser Nanocluster hat einen Kern aus 12 Goldatomen, der von einer Schale...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Größte nationale Tagung 2019 für Nuklearmedizin in Bremen

21.03.2019 | Veranstaltungen

6. Magdeburger Brand- und Explosionsschutztage vom 25. bis 26.3. 2019

21.03.2019 | Veranstaltungen

Teilchenphysik trifft Didaktik und künstliche Intelligenz in Aachen

20.03.2019 | Veranstaltungen

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

Die Zähmung der Lichtschraube

22.03.2019 | Physik Astronomie

Saarbrücker Forscher erleichtern durch Open Source-Software den Durchblick bei Massen-Sensordaten

22.03.2019 | HANNOVER MESSE

Ketten aus Stickstoff direkt erzeugt

22.03.2019 | Biowissenschaften Chemie

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