Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Selbstmord oder zweite Chance – Wie der Körper auf autoimmune T-Zellen reagiert

05.05.2010
T-Zellen sind ein entscheidender Bestandteil des menschlichen Immunsystems. Im Lauf ihrer Entwicklung in der Thymusdrüse erhält jede T-Zelle einen individuellen Rezeptor an der Oberfläche.

Dank der Vielfalt dieser Moleküle kann der Körper nahezu jeden Krankheitserreger erkennen und unschädlich machen. Allerdings entstehen im Thymus immer auch T-Zellen, die körpereigene Strukturen erkennen und angreifen könnten. Werden diese nicht unschädlich gemacht, kann dies Autoimmunerkrankungen wie Typ-1-Diabetes, Multiple Sklerose oder Morbus Crohn nach sich ziehen.

Nun konnte ein Team um den LMU-Immunologen Professor Ludger Klein in Zusammenarbeit mit Wissenschaftlern der TU München neue Erkenntnisse darüber gewinnen, wie die gefährlichen T-Zellen vom Körper erkannt und aussortiert werden. „Dabei haben wir auch entdeckt, warum manche der schädlichen T-Zellen in den ‚Selbstmord‘ getrieben werden, während andere zu ungefährlichen, sogenannten regulatorischen T-Zellen ‚umerzogen‘ werden“, berichtet Klein. „Die Ergebnisse tragen hoffentlich dazu bei, Autoimmunkrankheiten besser zu verstehen. Sie könnten auch einen Ausgangspunkt für neue, innovative Therapieansätze darstellen.“ (Nature Immunology online, 2. Mai 2010)

Gemeinsam mit den B-Lymphozyten gehören die T-Lymphozyten oder T-Zellen zur Gruppe der weißen Blutkörperchen, die spezifische Aufgaben bei der Abwehr von Krankheitserregern erfüllen. Unmittelbar nach ihrer Entstehung gehen die T-Zellen in der Thymusdrüse gewissermaßen „in die Schule“: Dort erhalten sie nach dem Zufallsprinzip einen Rezeptor, der jeweils nur eine spezifische Struktur erkennt. Anschließend werden die Zellen daraufhin getestet, ob sie mit ihrem Rezeptor auf eine körpereigene Struktur reagieren. „Ist dies der Fall, werden die potentiell gefährlichen T-Zellen meist noch im Thymus unschädlich gemacht“, berichtet der LMU-Immunologe Ludger Klein. „Entweder sie werden in den programmierten Zelltod getrieben oder zu sogenannten regulatorischen T-Zellen ‚umerzogen‘. Diese erkennen zwar immer noch körpereigene Strukturen, sie erfüllen nun jedoch den Zweck, schädliche T-Zellen in ihrer Nachbarschaft unter Kontrolle zu halten.“

Bereits vor einigen Jahren konnten Klein und sein Forscherteam zeigen, dass es im Thymus einen spezialisierten Zelltyp gibt, der sämtliche Zellstrukturen des Körpers produziert, die Medullären Epithelzellen. Die so entstandenen Proteine, auch „Selbst-Antigene“ genannt, werden anschließend in kurze Spaltstücke zerlegt und in dieser Form den T-Zellen präsentiert. „Damit entsteht im Thymus quasi ein Abbild des gesamten Körpers“, erläutert Maria Hinterberger, Erstautorin der Studie. „T-Zellen, die auf körpereigene Strukturen reagieren, können so gezielt aussortiert werden.“ Allerdings war bislang unklar, auf welche Weise die Proteinbruchstücke den T-Zellen dargeboten werden. „Eine verbreitete Annahme war, dass diese Aufgabe von den Dendritischen Zellen im Thymus erfüllt wird“, sagt Hinterberger. „In unserer neuen Arbeit haben wir uns nun mit der Frage beschäftigt, ob auch die Medullären Epithelzellen als Antigen-präsentierende Zellen fungieren.“

Mit Hilfe eines genetischen Tricks, der sogenannten „Knock-down-Methode“, setzten die Forscher bei Mäusen die Aktivität eines Schlüsselmoleküls der Medullären Epithelzellen herunter, das spezifisch an der Präsentation der Proteinstücke beteiligt ist. Dagegen blieb die Funktion der Epithelzellen als Hersteller der Proteinschnipsel vollständig erhalten. „Interessanterweise wurden unter diesen Umständen T-Zellen, die normalerweise in den Zelltod getrieben werden, nicht mehr effizient eliminiert“, sagt Klein. „Dies zeigt uns, dass den Medullären Epithelzellen eine ganz entscheidende Funktion als Antigen-präsentierende Zellen zukommt.“ So ließ sich durch die genetischen Veränderungen in einigen Organen auch eine autoimmune Gewebszerstörung beobachten, die jedoch relativ mild ausfiel.

Zusätzlich erhielten die Forscher in ihrer Untersuchung erste Antworten auf die Frage, warum manche der als schädlich erkannten T-Zellen im Thymus in den Zelltod getrieben werden, während andere unter genau denselben Umständen in regulatorische T-Zellen verwandelt werden. So wurde die Antigen-präsentierende Funktion der T-Zellen durch die „Knock-down-Methode“ nicht vollkommen ausgeschaltet, sondern nur auf etwa ein Zehntel des ursprünglichen Wertes herunterreguliert. „Dadurch entwickelten sich einige T-Zellen, die normalerweise aussortiert worden wären, zu regulatorischen Zellen“, berichtet Klein. „Demnach spielt die Stärke der Antigen-Erkennung im Thymus eine entscheidende Rolle dafür, ob eine potentiell schädliche T-Zelle abstirbt oder zu einer harmlosen regulatorischen T-Zelle wird.“ Das Verständnis dieser Mechanismen könnte dazu beitragen, neue Therapieansätze für Autoimmunkrankheiten zu entwickeln. (CA)

Publikation:
„Autonomous role of medullary thymic epithelial cells in central CD4+ T cell tolerance”;
Maria Hinterberger, Martin Aichinger, Olivia Prazeres da Costa, David Voehringer, Reinhard Hoffmann, Ludger Klein;
Nature Immunology online; 2. Mai 2010;
DOI: 10.1038/ni.1874
Ansprechpartner:
Prof. Dr. Ludger Klein
Institut für Immunologie der LMU
Tel.: 089 / 2180 - 75696
E-Mail: ludger.klein@med.uni-muenchen.de

Luise Dirscherl | idw
Weitere Informationen:
http://www.immunologie.med.uni-muenchen.de/research/ag_klein/index.html

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Klimafolgenforschung in Hannover: Kleine Pflanzen gegen große Wellen
17.08.2018 | Leibniz Universität Hannover

nachricht Forschende entschlüsseln das Alter feiner Baumwurzeln
17.08.2018 | Eidgenössische Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft WSL

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: Farbeffekte durch transparente Nanostrukturen aus dem 3D-Drucker

Neues Design-Tool erstellt automatisch 3D-Druckvorlagen für Nanostrukturen zur Erzeugung benutzerdefinierter Farben | Wissenschaftler präsentieren ihre Ergebnisse diese Woche auf der angesehenen SIGGRAPH-Konferenz

Die meisten Objekte im Alltag sind mit Hilfe von Pigmenten gefärbt, doch dies hat einige Nachteile: Die Farben können verblassen, künstliche Pigmente sind oft...

Im Focus: Color effects from transparent 3D-printed nanostructures

New design tool automatically creates nanostructure 3D-print templates for user-given colors
Scientists present work at prestigious SIGGRAPH conference

Most of the objects we see are colored by pigments, but using pigments has disadvantages: such colors can fade, industrial pigments are often toxic, and...

Im Focus: Eisen und Titan in der Atmosphäre eines Exoplaneten entdeckt

Forschende der Universitäten Bern und Genf haben erstmals in der Atmosphäre eines Exoplaneten Eisen und Titan nachgewiesen. Die Existenz dieser Elemente in Gasform wurde von einem Team um den Berner Astronomen Kevin Heng theoretisch vorausgesagt und konnte nun von Genfern Astronominnen und Astronomen bestätigt werden.

Planeten in anderen Sonnensystemen, sogenannte Exoplaneten, können sehr nah um ihren Stern kreisen. Wenn dieser Stern viel heisser ist als unsere Sonne, dann...

Im Focus: Magnetische Antiteilchen eröffnen neue Horizonte für die Informationstechnologie

Computersimulationen zeigen neues Verhalten von Antiskyrmionen bei zunehmenden elektrischen Strömen

Skyrmionen sind magnetische Nanopartikel, die als vielversprechende Kandidaten für neue Technologien zur Datenspeicherung und Informationsverarbeitung gelten....

Im Focus: Unraveling the nature of 'whistlers' from space in the lab

A new study sheds light on how ultralow frequency radio waves and plasmas interact

Scientists at the University of California, Los Angeles present new research on a curious cosmic phenomenon known as "whistlers" -- very low frequency packets...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

LaserForum 2018 thematisiert die 3D-Fertigung von Komponenten

17.08.2018 | Veranstaltungen

Aktuelles aus der Magnetischen Resonanzspektroskopie

16.08.2018 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - Oktober 2018

16.08.2018 | Veranstaltungen

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

Bionik im Leichtbau

17.08.2018 | Verfahrenstechnologie

Klimafolgenforschung in Hannover: Kleine Pflanzen gegen große Wellen

17.08.2018 | Biowissenschaften Chemie

HAWK-Ingenieurinnen und -Ingenieure entwickeln die leichteste 9to-LKW-Achse ihrer Art

17.08.2018 | Messenachrichten

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