Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Transportweg von Substanzen des Immunsystems entschlüsselt

19.10.2012
Damit Stoffe vom Ort ihrer Produktion zu ihrem Ziel gelangen, benötigt der Körper ein ausgefeiltes Transport- und Sortiersystem. Verschiedene Rezeptoren in und auf den Zellen erkennen dabei bestimmte Moleküle, verpacken sie und sorgen dafür, dass sie an die richtige Stelle gelangen.
Einer dieser Rezeptoren ist Sortilin. Er kommt unter anderem in Zellen des Nervensystems, der Leber und des Immunsystems vor. Die Forschungen von Stefanie Herda und Dr. Armin Rehm (Max-Delbrück-Centrum, MDC, Berlin und Charité) sowie der Immunologin Dr. Uta Höpken (MDC) haben nun gezeigt, dass Sortilin eine wichtige Rolle für die Funktion des Immunsystems spielt (Immunity, doi: 10.1016/j.immuni.2012.07.012)*.

Auf der Suche nach Krankheiten patrouillieren die T-Zellen des Immunsystems durch den Körper. Stoßen sie auf eine von Viren befallene Zelle, binden sie daran und schütten Stoffe aus, die dafür sorgen, dass die Zelle abstirbt. Einer dieser Stoffe ist Granzym A, das in die infizierte Zelle eindringt und den programmierten Zelltod herbeiführt. Außerdem sondern die Immunzellen Interferon-gamma ab, das die umliegenden Zellen zu einer stärkeren Immunantwort veranlasst.

Interferon-gamma wird von zytotoxischen T-Zellen (früher: T-Killerzellen), T-Helferzellen und natürlichen Killerzellen hergestellt. Es fördert die Aktivität von Immunzellen und bringt andere Körperzellen dazu, vermehrt Bruchstücke des Krankheitserregers auf ihrer Oberfläche zu präsentieren, damit die T-Zellen betroffene Zellen leichter finden können. Damit das Interferon-gamma aus dem Inneren der T-Zelle, wo es produziert wird, zur Zellmembran gelangen und ausgeschüttet werden kann, nutzt die Zelle in ihrem Inneren ein Verarbeitungs- und Transportsystem, zu dem unter anderem der Golgi-Apparat gehört.

Stellt man sich den Golgi-Apparat als Poststelle vor, so hat Sortilin die Aufgabe, das Frachtgut Interferon-gamma in Pakete zu verpacken und diese ihrem Bestimmungsort zuzuweisen. Ohne Sortilin hingegen können die Pakete nicht zugestellt werden und bleiben in der Poststelle, also im Golgi-Apparat, hängen. Im Serum, außerhalb der Zelle, ist dementsprechend zu wenig Interferon-gamma vorhanden. Grund für diesen Mangel ist somit nicht, dass zu wenig Interferon-gamma hergestellt wird, sondern, dass es nicht an seinen Bestimmungsort gelangt. Das wiederum führt zu einer schwächeren Immunabwehr, da das Interferon seine immunstimulierende Wirkung nur entfalten kann, wenn es aus den Immunzellen freigesetzt wird.

Während der Transport von Interferon-gamma bei Abwesenheit von Sortilin also gestört ist, wird der Transport von Granzym A, das erkrankte Zellen direkt zerstört, effektiver. Granzym A nutzt einen anderen Transportweg, der von einem mehrteiligen Rezeptorkomplex abhängig ist. Zu diesem Komplex gehört das Molekül VAMP7. Dieses Molekül sorgt zusammen mit seinen Bindungspartnern dafür, dass Transportpakete, die unter anderem Granzym A enthalten, an ihre richtige Adresse in der Zelle gelangen. Die Arbeit der Forscher um Dr. Rehm legt nahe, dass Sortilin einen indirekten Einfluss auf VAMP7 ausübt, indem es Transportwege fördert, die zum Abbau von VAMP7 führen. In Zellen ohne Sortilin konnten die Forscher mehr VAMP7 nachweisen. Dieser Zustand ermöglichte einen effektiveren Transport und somit eine verstärkte Freisetzung von Granzym A.
Sortilin beeinflusst demnach in entgegengesetzter Weise zwei verschiedene Transportwege für Substanzen, die die Immunreaktion ausführen. Ohne Sortilin steht weniger Interferon-gamma zur Verfügung, dafür aber mehr Granzym A. Die erhöhte Konzentration an Granzym A kann den Interferon-gamma-Mangel jedoch nicht ausgleichen. Das Immunsystem von Mäusen, bei denen die Forscher Sortilin ausgeschaltet hatten, war im Versuch deutlich schwächer und die Bekämpfung von Viren und Bakterien funktionierte weniger gut. Der Vorteil für diese Tiere war jedoch, dass Autoimmunkrankheiten, also Krankheiten, bei denen das Immunsystem gegen den eigenen Körper reagiert, deutlich weniger ausgeprägt waren.

*The sorting receptor Sortilin exhibits a dual function in exocytic trafficking of interferon-γ and granzyme A in T cells

Stefanie Herda1, Friederike Raczkowski2, Hans-Willi Mittrücker2, Gerald Willimsky3, Kerstin Gerlach1, Anja A. Kühl4, Tilman Breiderhoff5, Thomas E. Willnow5, Bernd Dörken1,6, Uta E. Höpken7, Armin Rehm1,6

1 Max-Delbrück-Center for Molecular Medicine (MDC); Department of Hematology, Oncology and Tumorimmunology, 13125 Berlin, Germany
2 Institute for Immunology, University Medical Center, 20246 Hamburg-Eppendorf, Germany
3 Charité- Universitätsmedizin Berlin, Institute of Immunology, 12200 Berlin, Germany
4 Charité- Universitätsmedizin Berlin, Department of Pathology/Research Center Immuno Sciences, 12200 Berlin, Germany
5 Max-Delbrück-Center for Molecular Medicine (MDC); Department of Molecular Cardiovascular Research, 13125 Berlin, Germany
6 Charité- Universitätsmedizin Berlin, Department of Hematology, Oncology and Tumorimmunology, 13353 Berlin, Germany
7 Max-Delbrück-Center for Molecular Medicine (MDC); Department of Tumor- and Immunogenetics, 13125 Berlin, Germany

Kontakt:
Barbara Bachtler
Pressestelle
Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin (MDC) Berlin-Buch
in der Helmholtz-Gemeinschaft
Robert-Rössle-Straße 10
13125 Berlin
Tel.: +49 (0) 30 94 06 - 38 96
Fax: +49 (0) 30 94 06 - 38 33
e-mail: presse@mdc-berlin.de

Barbara Bachtler | Max-Delbrück-Centrum
Weitere Informationen:
http://www.mdc-berlin.de/

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Minutiöse Einblicke in das zelluläre Geschehen
24.01.2020 | Goethe-Universität Frankfurt am Main

nachricht Forscher entdecken Impfstoff zur Stärkung des Immunsystems von Pflanzen
24.01.2020 | Westfälische Wilhelms-Universität Münster

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: Ein ultraschnelles Mikroskop für die Quantenwelt

Was in winzigen elektronischen Bauteilen oder in Molekülen geschieht, lässt sich nun auf einige 100 Attosekunden und ein Atom genau filmen

Wie Bauteile für künftige Computer arbeiten, lässt sich jetzt gewissermaßen in HD-Qualität filmen. Manish Garg und Klaus Kern, die am Max-Planck-Institut für...

Im Focus: Integrierte Mikrochips für elektronische Haut

Forscher aus Dresden und Osaka präsentieren das erste vollintegrierte Bauelement aus Magnetsensoren und organischer Elektronik und schaffen eine wichtige Voraussetzung für die Entwicklung von elektronischer Haut.

Die menschliche Haut ist faszinierend und hat viele Funktionen. Eine davon ist der Tastsinn, bei dem vielfältige Informationen aus der Umgebung verarbeitet...

Im Focus: Dresdner Forscher entdecken Mechanismus bei aggressivem Krebs

Enzym blockiert Wächterfunktion gegen unkontrollierte Zellteilung

Wissenschaftler des Universitätsklinikums Carl Gustav Carus Dresden im Nationalen Centrum für Tumorerkrankungen Dresden (NCT/UCC) haben gemeinsam mit einem...

Im Focus: Integrate Micro Chips for electronic Skin

Researchers from Dresden and Osaka present the first fully integrated flexible electronics made of magnetic sensors and organic circuits which opens the path towards the development of electronic skin.

Human skin is a fascinating and multifunctional organ with unique properties originating from its flexible and compliant nature. It allows for interfacing with...

Im Focus: Dresden researchers discover resistance mechanism in aggressive cancer

Protease blocks guardian function against uncontrolled cell division

Researchers of the Carl Gustav Carus University Hospital Dresden at the National Center for Tumor Diseases Dresden (NCT/UCC), together with an international...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

HDT-Tagung: Sensortechnologien im Automobil

24.01.2020 | Veranstaltungen

Tagung befasst sich mit der Zukunft der Mobilität

22.01.2020 | Veranstaltungen

ENERGIE – Wende. Wandel. Wissen.

22.01.2020 | Veranstaltungen

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

Minutiöse Einblicke in das zelluläre Geschehen

24.01.2020 | Biowissenschaften Chemie

HDT-Tagung: Sensortechnologien im Automobil

24.01.2020 | Veranstaltungsnachrichten

Ein ultraschnelles Mikroskop für die Quantenwelt

24.01.2020 | Physik Astronomie

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