Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Tumoren in's Schwitzen bringen - Wie Hitzeschockproteine bei der Immunabwehr helfen

19.10.2007
Der Name "Hitzeschockproteine" wird dem Aufgabenspektrum dieser Multitalente schon lange nicht mehr gerecht. Zwar schützen Vertreter dieser Gruppe viele Proteine bei Hitze und in anderen Stresssituationen. Sie können aber auch das Tumorwachstum in Mäusen verhindern oder verzögern, wie Experimente in den 80er Jahren zeigten.

Die immunstimulierende Wirkung der Hitzeschockproteine wurden später allerdings in Zweifel gezogen, weil andere aktive Komponenten in den Präparaten nachgewiesen wurden, so dass die Effekte nicht zweifelsfrei den Hitzeschockproteinen zugeschrieben werden konnten. Ein Forscherteam, dem auch Wissenschaftler der Ludwig-Maximilians-Universität (LMU) München angehören, führte jetzt unter der Leitung von Privatdozentin Elfriede Nößner, GSF-Forschungszentrum für Umwelt und Gesundheit, ähnliche Versuche durch - allerdings mit hochreinen Präparaten.

Wie in der aktuellen Ausgabe der Fachzeitschrift "Journal of Biological Chemistry" berichtet, zeigte sich dabei, dass das menschliche Hitzeschockprotein Hsp70 an der Stimulation von Immunzellen beteiligt ist. Weitere Experimente sollen nun eine mögliche therapeutische Nutzung dieser immunaktivierenden Eigenschaften der Hitzeschockproteine prüfen.

Proteine können ihre vielfältigen Aufgaben nur erfüllen, wenn sie in einer jeweils spezifischen dreidimensionalen Struktur vorliegen.

... mehr zu:
»Hitzeschockprotein »Hsp70 »Protein

So genannte Hitzeschockproteine überwachen die korrekte Faltung neu produzierter Proteine und stabilisieren die Struktur von Proteinen, wenn die Zelle in Stress gerät. "Bei den Experimenten in den 80er Jahren wurde Hsp70 geimpft, das man aus Tumoren isoliert hatte", berichtet Nößner. "Für den dann beobachteten tumorinhibierenden Effekt waren T-Zellen und so genannte Antigen-präsentierende Zellen verantwortlich." T-Zellen sind weiße Blutkörperchen und Teil der Immunabwehr. Sie werden mit Hilfe Antigen-präsentierender Zellen, vor allem der dendritischen Zellen, aktiviert.

Denn diese nehmen Bestandteile von infizierten Zellen und Tumorzellen auf und präsentieren die Fremdstoffe (Antigene) auf der Zelloberfläche, wo sie von T-Zellen erkannt werden. In den aktuellen Experimenten stellten die Forscher eigene Präparationen des menschlichen Hsp70 her und entfernten alle bereits bekannten immunwirksamen Komponenten sowie alle potentiell aktiven chemischen Beiprodukte. "Unsere Versuche sind die ersten mit hochreinem humanen Hsp70-Protein", so Nößner. "Wir haben menschliches Protein verwendet, weil Hsp70 aus anderen Organismen nicht notwendigerweise dieselben Funktionen erfüllt.

Nach derzeitigem immunologischem Kenntnisstand hängt die Effektivität der T-Zellstimulation in entscheidendem Maße davon ab, wieviel Antigen von den dendritischen Zellen präsentiert wird und in welchem Differenzierungszustand sich die dendritischen Zellen befinden. Die Forscher fanden Hinweise, dass Hitzeschockproteine diese beiden Parameter positiv beeinflussen. Die neuen Ergebnisse mit hochreinem Protein zeigten nun, dass humanes Hsp70 die dendritischen Zellen nicht aktiviert - und trotzdem die T-Zellstimulation verbessert. Das Protein erhöht die Reaktivität der CD8-T-Zellen, weil es mit dem Antigen einen Komplex bildet, der dann besser von dendritischen Zellen aufgenommen werden kann. Der erhöhte Antigenspiegel in den dendritischen Zellen führt dann dazu, dass T-Zellen stärker stimuliert werden.

"Wir konnten dieses Prinzip für zwei Tumorantigene, Tyrosinase und Melan-A/MART-1, bestätigen", berichtet Nößner. "Beide werden in Melanomen, also bei Hautkrebs, verstärkt gefunden. Durch eine bislang einzigartige Verknüpfung immunologischer und biochemischer Methoden konnten wir den direkten Zusammenhang zwischen Hsp70-Antigenkomplexierung und T-Zellaktivierung nachweisen."

Mit den neuen Erkenntnissen wird eine klinische Nutzung des humanen Hsp70 wieder interessant. "Es ist denkbar, dass man die immunaktivierenden Eigenschaften des humanen Hsp70 zur Induktion oder Verbesserung der antitumoralen Immunität klinisch einsetzen kann", so Nößner. Dazu soll nun weiterführend untersucht werden, ob Hsp70 auch auf die Entwicklung eines immunologischen Gedächtnisses positiven Einfluss nimmt. Ein solches Gedächtnis ist wichtig, damit Tumorzellen oder Virusinfektionen auch später, etwa wenn sich Metastasen ausbilden, erkannt und abgetötet werden. Damit sich Gedächtniszellen bilden, muss man CD4-T-Zellen aktivieren, also eine weitere Gruppe weißer Blutkörperchen. Die Aktivierung von CD4-T-Zellen ist bei Tumorpatienten, aber auch bei Patienten mit schweren chronischen Virusinfektionen gestört", berichtet Nößner. "Möglicherweise ist dies der Grund, warum in vielen Fällen die Immunantwort nicht alle bösartigen oder infizierten Zellen beseitigen kann." Die geplanten Experimente sollen zeigen, ob Hsp70 auch die Aktivierung von CD4-T-Zellen verbessert und so zur Bildung eines immunologischen Gedächtnisses beitragen kann.

Publikation:
"Human heat shock protein 70 enhances tumor antigen presentation through complex formation and intracellular antigen delivery without innate immune signalling"
Henriette Bendz, Sibylle C. Ruhland, Maya J. Pandya, Otmar Hainzl, Stefan Riegelsberger, Christoph Bräuchle, Matthias P. Mayer, Johannes Buchner, Rolf D. Issels, Elfriede Nößner

Journal of Biological Chemistry, 26. Oktober 2007

Ansprechpartner:
PD Dr. Elfriede Nößner
GSF-Forschungszentrum für Umwelt und Gesundheit
Tel.: 089 / 7099-303
Fax: 089 / 7099-300
E-Mail: noessner@gsf.de
Professor Dr. Rolf Issels
Department für Innere Medizin des Klinikums Großhadern der LMU und
GSF-Forschungszentrum für Umwelt und Gesundheit
Tel.: 089 / 7095-4768
Fax: 089 / 7095-4776
E-Mail: Rolf.Issels@med.uni-muenchen.de

Luise Dirscherl | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-muenchen.de/

Weitere Berichte zu: Hitzeschockprotein Hsp70 Protein

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Medizin Gesundheit:

nachricht Die Gene sind nicht schuld
20.07.2018 | Technische Universität München

nachricht Staus im Gehirn: FAU-Forscher identifizieren eine Ursache für Parkinson
20.07.2018 | Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Medizin Gesundheit >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Future electronic components to be printed like newspapers

A new manufacturing technique uses a process similar to newspaper printing to form smoother and more flexible metals for making ultrafast electronic devices.

The low-cost process, developed by Purdue University researchers, combines tools already used in industry for manufacturing metals on a large scale, but uses...

Im Focus: Rostocker Forscher entwickeln autonom fahrende Kräne

Industriepartner kommen aus sechs Ländern

Autonom fahrende, intelligente Kräne und Hebezeuge – dieser Ingenieurs-Traum könnte in den nächsten drei Jahren zur Wirklichkeit werden. Forscher aus dem...

Im Focus: Superscharfe Bilder von der neuen Adaptiven Optik des VLT

Das Very Large Telescope (VLT) der ESO hat das erste Licht mit einem neuen Modus Adaptiver Optik erreicht, die als Lasertomografie bezeichnet wird – und hat in diesem Rahmen bemerkenswert scharfe Testbilder vom Planeten Neptun, von Sternhaufen und anderen Objekten aufgenommen. Das bahnbrechende MUSE-Instrument kann ab sofort im sogenannten Narrow-Field-Modus mit dem adaptiven Optikmodul GALACSI diese neue Technik nutzen, um Turbulenzen in verschiedenen Höhen in der Erdatmosphäre zu korrigieren. Damit ist jetzt möglich, Bilder vom Erdboden im sichtbaren Licht aufzunehmen, die schärfer sind als die des NASA/ESA Hubble-Weltraumteleskops. Die Kombination aus exquisiter Bildschärfe und den spektroskopischen Fähigkeiten von MUSE wird es den Astronomen ermöglichen, die Eigenschaften astronomischer Objekte viel detaillierter als bisher zu untersuchen.

Das MUSE-Instrument (kurz für Multi Unit Spectroscopic Explorer) am Very Large Telescope (VLT) der ESO arbeitet mit einer adaptiven Optikeinheit namens GALACSI. Dabei kommt auch die Laser Guide Stars Facility, kurz ...

Im Focus: Diamant – ein unverzichtbarer Werkstoff der Fusionstechnologie

Forscher am KIT entwickeln Fenstereinheiten mit Diamantscheiben für Fusionsreaktoren – Neue Scheibe mit Rekorddurchmesser von 180 Millimetern

Klimafreundliche und fast unbegrenzte Energie aus dem Fusionskraftwerk – für dieses Ziel kooperieren Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler weltweit. Bislang...

Im Focus: Wiener Forscher finden vollkommen neues Konzept zur Messung von Quantenverschränkung

Quantenphysiker/innen der ÖAW entwickelten eine neuartige Methode für den Nachweis von hochdimensional verschränkten Quantensystemen. Diese ermöglicht mehr Effizienz, Sicherheit und eine weitaus geringere Fehleranfälligkeit gegenüber bisher gängigen Mess-Methoden, wie die Forscher/innen nun im Fachmagazin „Nature Physics“ berichten.

Die Vision einer vollständig abhörsicheren Übertragung von Information rückt dank der Verschränkung von Quantenteilchen immer mehr in Reichweite. Wird eine...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Stadtklima verbessern, Energiemix optimieren, sauberes Trinkwasser bereitstellen

19.07.2018 | Veranstaltungen

Innovation – the name of the game

18.07.2018 | Veranstaltungen

Wie geht es unserer Ostsee? Ein aktueller Zustandsbericht

17.07.2018 | Veranstaltungen

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

Neue Anwendungen für Mikrolaser in der Quanten-Nanophotonik

20.07.2018 | Physik Astronomie

Need for speed: Warum Malaria-Parasiten schneller sind als die menschlichen Abwehrzellen

20.07.2018 | Biowissenschaften Chemie

Die Gene sind nicht schuld

20.07.2018 | Medizin Gesundheit

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