Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Ursache von "Erschöpfungszustand" von Immunzellen gefunden

18.06.2019

Tumore und manche Virusinfektionen sind Herausforderungen für den Körper, die das Immunsystem oft nicht in den Griff bekommen kann. Es schaltet dann auf einen Zustand mit reduzierten Funktionen um, in dem die Krankheit nicht mehr ausreichend bekämpft wird. Einem Forschungsteam der Technischen Universität München (TUM) gelang jetzt ein großer Erfolg: sie konnten den entscheidenden molekularen Schalter identifizieren, der diese reduzierte Immunantwort auslöst. Das könnte künftig ein gezieltes Ab- oder Umschalten ermöglichen.

Bei einer Virusinfektion gerät das Immunsystem in maximale Alarmbereitschaft. Unterschiedliche Immunzellen, wie T- oder B-Zellen, werden aktiv, vermehren sich stark und kämpfen aggressiv gegen infizierte Zellen.


Prof. Dietmar Zehn (rechts) mit der Erstautorin der aktuellen Studie zu chronischen Immunantworten, Francesca Alfei, und seinem Mitarbeiter Markus Flosbach.

D. Zehn / Technische Universität München

Schafft es das Immunsystem jedoch nicht, die Viren zu beseitigen, treten typischerweise Immunzellen auf, die stark eingeschränkte Funktionen haben. Diese „Erschöpfung“ der Immunzellen wird durch die dauerhafte Aktivierung durch die Viren ausgelöst.

Für den Körper ist das auch gut, weil dauerhaft starke Immunantworten zu einer große Belastung für Zellen und Gewebe werden. Tumore dagegen können durch das Abschalten von Immunantworten massiv weiterwachsen.

Auf der Suche nach dem Mechanismus

Erklärtes Ziel in der Tumor- und Infektionsforschung ist es daher diese Abschaltung kontrolliert zu überwinden oder zu verhindern. Dietmar Zehn, Professor für Tierphysiologie und Immunologie am Wissenschaftszentrum Weihenstephan der TUM, interessiert sich seit Jahren für solche chronischen Immunantworten und die zugrundeliegenden molekularen Abschaltmechanismen.

„Diese funktional reduzierten Immunantworten sind ein Kompromiss des Körpers zwischen den Schäden, die eine andauernd starke Immunreaktion verursachen würde und der eigentlichen Krankheit.

Für uns sind diese Antworten aus mehreren Gründen spannend: sie treten neben chronischen Infektionen auch bei Tumoren auf und der Nobelpreis für Medizin 2018 wurde für die Erkenntnis vergeben, das ein Überwinden dieser reduzierten Funktionszustände zu starken Immunantworten gegen Tumore führt.

Trotzdem blieben die zugrunde liegenden Mechanismen bisher noch wenig verstanden“, erklärt er die Bedeutung des Gebiets. „Vor allem die Übertragung unserer Ergebnisse in die Klinik bei chronischen Hepatitis C Infektionen durch Kolleginnen und Kollegen des Universitätsklinikums Freiburg unterstreicht die medizinische Relevanz der gemachten Beobachtungen.“

Protein Tox schaltet „Erschöpfungszustand“ an

Bis jetzt war es nicht bekannt, wie der Körper diese reduzierten Immunantworten anschaltet und reguliert. Zehn und sein Team fanden nun, zeitgleich mit zwei Gruppen aus den USA, den entscheidenden Faktor. Die Studie wurde im Fachjournal Nature veröffentlicht.

Das Protein Tox ist der wichtige molekulare Schalter. Mit Hilfe von Maus- und Zellkulturmodellen, sowie Patientenproben fanden die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler heraus, dass es im Zellkern wirkt. Es schaltet dort ein genetisches Programm an.

Das führt dazu, dass auf der Zelloberfläche der Immunzellen negative regulierenden Rezeptoren auftreten. Sie werden dadurch empfänglich für hemmende Signale und sorgen dafür, dass die Zelle „ermüdet“, weniger effektiv arbeitet oder sogar abstirbt.

Nutzbar für unterschiedliche Therapien

„Es ist unglaublich wichtig, dass wir diese molekularen Abläufe nun endlich entschlüsselt haben. Nur so lassen sie sich auch gezielt therapeutisch verändern. Über eine Kontrolle von Tox könnten sich überschießende Immunreaktionen wie in Autoimmunerkrankungen bremsen oder schwache Immunreaktionen wieder aktivieren lassen, was zum Beispiel bei der Tumorbekämpfung interessant wäre“, sagt Dietmar Zehn.

Wissenschaftliche Ansprechpartner:

Prof. Dr. Dietmar Zehn
Lehrstuhl für Tierphysiologie und Immunologie
Wissenschaftszentrum Weihenstephan für Ernährung, Landnutzung und Umwelt
Technische Universität München
Tel.: +49 89 289 23325 (Pressestelle TUM)
dietmar.zehn@tum.de

Originalpublikation:

Francesca Alfei, Kristiyan Kanev, Maike Hofmann, Ming Wu, Hazem E. Ghoneim, Patrick Roelli, Daniel T. Utzschneider, Madlaina von Hösslin, Jolie G. Cullen, Yiping Fan, Vasyl Eisenberg, Dirk Wohlleber, Katja Steiger, Doron Merkler, Mauro Delorenzi, Percy A. Knolle, Cyrille J. Cohen, Robert Thimme, Benjamin Youngblood, and Dietmar Zehn: Tox reinforces the phenotype and longevity of exhausted T-cells in chronic viral infection, Nature, June 17, 2019, DOI: 10.1038/s41586-019-1326-9
https://www.nature.com/articles/s41586-019-1326-9

Weitere Informationen:

https://mediatum.ub.tum.de/1506580 - Hochauflösendes Bild für die redaktionelle Berichterstattung

http://physio.wzw.tum.de/home/ - Webseite des Lehrstuhls für Tierphysiologie und Immunologie

http://www.professoren.tum.de/zehn-dietmar/ - Profil von Prof. Dietmar Zehn

https://www.tum.de/nc/die-tum/aktuelles/pressemitteilungen/details/35494/ - Dieser Text im Web

Dr. Ulrich Marsch | Technische Universität München

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Einblicke in den Ursprung des Lebens: Wie sich die ersten Protozellen teilten
19.02.2020 | Universität Augsburg

nachricht Experimentelles Tumormodell offenbart neue Ansätze für die Immuntherapie bei Glioblastom-Patienten
18.02.2020 | Universitätsmedizin Mannheim

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: Charakterisierung von thermischen Schnittstellen für modulare Satelliten

Das Fraunhofer IFAM in Dresden hat ein neues Projekt zur thermischen Charakterisierung von Kupfer/CNT basierten Scheiben für den Einsatz in thermalen Schnittstellen von modularen Satelliten gestartet. Gefördert wird das Projekt „ThermTEST“ für 18 Monate vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie.

Zwischen den Einzelmodulen von modularen Satelliten werden zur Kopplung eine Vielzahl von Schnittstellen benötigt, die nach ihrer Funktion eingeteilt werden...

Im Focus: Lichtpulse bewegen Spins von Atom zu Atom

Forscher des Max-Born-Instituts für Nichtlineare Optik und Kurzpulsspektroskopie (MBI) und des Max-Planck-Instituts für Mikrostrukturphysik haben durch die Kombination von Experiment und Theorie die Frage gelöst, wie Laserpulse die Magnetisierung durch ultraschnellen Elektronentransfer zwischen verschiedenen Atomen manipulieren können.

Wenige nanometerdünne Filme aus magnetischen Materialien sind ideale Testobjekte, um grundlegende Fragestellungen des Magnetismus zu untersuchen. Darüber...

Im Focus: Freiburg researcher investigate the origins of surface texture

Most natural and artificial surfaces are rough: metals and even glasses that appear smooth to the naked eye can look like jagged mountain ranges under the microscope. There is currently no uniform theory about the origin of this roughness despite it being observed on all scales, from the atomic to the tectonic. Scientists suspect that the rough surface is formed by irreversible plastic deformation that occurs in many processes of mechanical machining of components such as milling.

Prof. Dr. Lars Pastewka from the Simulation group at the Department of Microsystems Engineering at the University of Freiburg and his team have simulated such...

Im Focus: Transparente menschliche Organe ermöglichen dreidimensionale Kartierungen auf Zellebene

Erstmals gelang es Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern, intakte menschliche Organe durchsichtig zu machen. Mittels mikroskopischer Bildgebung konnten sie die zugrunde liegenden komplexen Strukturen der durchsichtigen Organe auf zellulärer Ebene sichtbar machen. Solche strukturellen Kartierungen von Organen bergen das Potenzial, künftig als Vorlage für 3D-Bioprinting-Technologien zum Einsatz zu kommen. Das wäre ein wichtiger Schritt, um in Zukunft künstliche Alternativen als Ersatz für benötigte Spenderorgane erzeugen zu können. Dies sind die Ergebnisse des Helmholtz Zentrums München, der Ludwig-Maximilians-Universität (LMU) und der Technischen Universität München (TUM).

In der biomedizinischen Forschung gilt „seeing is believing“. Die Entschlüsselung der strukturellen Komplexität menschlicher Organe war schon immer eine große...

Im Focus: Skyrmions like it hot: Spin structures are controllable even at high temperatures

Investigation of the temperature dependence of the skyrmion Hall effect reveals further insights into possible new data storage devices

The joint research project of Johannes Gutenberg University Mainz (JGU) and the Massachusetts Institute of Technology (MIT) that had previously demonstrated...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Chemnitzer Linux-Tage am 14. und 15. März 2020: „Mach es einfach!“

12.02.2020 | Veranstaltungen

4. Fachtagung Fahrzeugklimatisierung am 13.-14. Mai 2020 in Stuttgart

10.02.2020 | Veranstaltungen

Alternative Antriebskonzepte, technische Innovationen und Brandschutz im Schienenfahrzeugbau

07.02.2020 | Veranstaltungen

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

Charakterisierung von thermischen Schnittstellen für modulare Satelliten

19.02.2020 | Materialwissenschaften

Innovation für die globale Bakterienwelt

19.02.2020 | Informationstechnologie

Cobot-Assistenz in der Montage: Flexible Lösungen für den Mittelstand auf der Hannover Messe 2020

19.02.2020 | Messenachrichten

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