Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Should I Stay or Should I Go: Wie sich natürliche Killerzellen an kranke Zellen anheften

20.03.2017

Als erste Verteidiger im Kampf gegen Infektionen und Krebs agieren unsere natürlichen Killerzellen. Diese Immunzellen sind in der Lage, an kranke Zellen anzudocken und sie zu töten. Um eine stabile Verbindung zwischen den Zellen zu ermöglichen, ist das Protein LFA-1 von zentraler Bedeutung. Wie dieses aktiviert wird, haben Forscher des Leibniz-Instituts für Arbeitsforschung an der TU Dortmund untersucht.

Unser Immunsystem gilt als größtes Organ des menschlichen Körpers und hat die Aufgabe, uns vor Krankheiten zu schützen. Eine besondere Rolle spielen dabei die natürlichen Killerzellen (NK-Zellen): Sie fungieren als erste Verteidigungslinie im menschlichen Körper gegen beispielsweise Krebszellen oder durch Viren infizierte Zellen. Die NK-Zellen sind in der Lage, kranke Zellen zu töten und damit den Organismus zu schützen.

Einige Mechanismen, wie die natürlichen Killerzellen Freund von Feind unterscheiden sind bekannt, allerdings gibt es noch viele offene Fragen. Klar ist, dass die Zellen auf Signale in ihrer Umgebung reagieren. Aktivierende und inhibierende Rezeptoren auf der Zelloberfläche der NK-Zelle verarbeiten diese Signale.

Durch Interaktion mit ihren Liganden entsteht so ein komplex ausgebildeter Kontaktbereich zwischen der NK-Zelle und der potenziellen Zielzelle. Findet die NK-Zelle überwiegend aktivierende Signale vor, wird die Zielzelle als „Feind“ eingestuft und getötet. Das ist allerdings nur möglich, wenn die Verbindung zwischen den Zellen stabil ist.

An der Stabilisierung und somit schlussendlich der Tötung der Zielzelle ganz wesentlich beteiligt ist das Transmembranprotein LFA-1, das zu der Familie der Integrine gehört. Immunologen des Leibniz-Instituts für Arbeitsforschung an der TU Dortmund (IfADo) und des Universitätsklinikums Heidelberg haben in einer aktuellen Studie untersucht, wie das zum Anhaften benötigte Protein aktiviert und so eine effiziente Reaktion der NK-Zellen ermöglicht wird. Die Ergebnisse der Grundlagenforschung wurden nun im Journal of Immunology veröffentlicht.

Dabei hängt das komplexe Signalzusammenspiel, das für eine effiziente LFA-1-Aktivierung nötig ist, von vielen Faktoren ab. In seiner Studie hat das Forscherteam um Dr. Doris Urlaub (IfADo) untersucht, welchen Einfluss die Rezeptoren auf der Oberfläche der NK-Zelle, das Reifestadium der NK-Zellen sowie die Stimulation von Botenstoffen wie Zytokine auf das Transmembranprotein hat.

So konnten die Forscher zeigen, dass LFA-1 im Ruhezustand kaum gewillt ist, an einen Liganden zu binden. Hat die Zielzelle jedoch bestimmte aktivierende Rezeptoren an der Oberfläche der Immunzelle stimuliert, oder ist die NK-Zelle bereits durch entzündungsfördernde Zytokine in Alarmbereitschaft, regt das auch das LFA-1 an.

„Die Analyse der Daten lassen vermuten, dass die Regulation von LFA-1 ein Grund dafür ist, dass NK-Zellen je nach ihrem Reifestadium unterschiedlich aktiv sind“, sagt Studienautorin Doris Urlaub. So zeigten reifere NK-Zellen mit einem höheren Potenzial, Zielzellen zu töten, auch eine stärkere LFA-1-Aktivierung.

Unklar sei jedoch, ob die bessere LFA-1 Aktivierung direkt für die gesteigerte Zytotoxizität verantwortlich sei, oder ob beide Phänomene gemeinsame Ursachen haben, so Urlaub weiter. Ein besseres Verständnis der Grundfunktionen der NK-Zellen ist nötig, um die Zellen effizienter nutzen zu können, beispielsweise für die Immuntherapie verschiedener Erkrankungen.

Ansprechpartner:
Prof. Dr. Carsten Watzl
Leiter des Forschungsbereichs „Immunologie“
Telefon: + 49 231 1084 233
E-Mail: watzl@ifado.de

Das IfADo - Leibniz-Institut für Arbeitsforschung an der TU Dortmund erforscht die Potenziale und Risiken moderner Arbeit auf lebens- und verhaltenswissenschaftlicher Grundlage. Aus den Ergebnissen werden Prinzipien der leistungs- und gesundheitsförderlichen Gestaltung der Arbeitswelt abgeleitet. Das IfADo hat mehr als 200 Mitarbeiter/innen aus naturwissenschaftlichen und technischen Disziplinen. Das Institut ist Mitglied der Leibniz-Gemeinschaft, die 91 selbstständige Einrichtungen umfasst. Die Leibniz-Institute beschäftigen rund 18.600 Personen, darunter 9.500 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler. Der Gesamtetat der Institute liegt bei 1,7 Milliarden Euro.

Weitere Informationen:

https://doi.org/10.4049/jimmunol.1601004 Zur Publikation
http://www.ifado.de/blog/2017/03/20/nk-zellen/ Zur Pressemitteilung

Eva Mühle | idw - Informationsdienst Wissenschaft
Weitere Informationen:
http://www.ifado.de/

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