Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Cholesterin fördert das Gedächtnis des Immunsystems

21.12.2012
Freiburger Forscherteam konnte nachweisen, warum Zellen auf wiederkehrende Krankheitserreger sensibler reagieren

Das Gedächtnis des menschlichen Immunsystems ist entscheidend für die Entwicklung von Impfstoffen. Nur wenn der Körper einen Krankheitserreger, mit dem er bereits in Kontakt gekommen ist, bei einer erneuten Infektion wiedererkennt, kann das Immunsystem effektiver gegen ihn kämpfen.


In einer naiven Zelle (links) sind die Rezeptoren (blau) auf der Membran einzeln angeordnet. Auf jeden Rezeptor müssen Krankheitserreger (gelb) treffen, um ihn und die Abwehr zu aktivieren. In einer Gedächtniszelle (rechts) fügen Cholesterine (rot) die Rezeptoren zu Clustern zusammen. Trifft ein Krankheitserreger auf einen Cluster, werden alle darin zusammenhängenden Rezeptoren aktiviert.
© Schamel

Der Freiburger Immunbiologe Prof. Dr. Wolfgang Schamel vom Institut für Biologie III der Albert-Ludwigs-Universität konnte zusammen mit Kolleginnen und Kollegen entschlüsseln, wie das Gedächtnis des Immunsystems funktioniert. Die Ergebnisse wurden nun in den Fachzeitschriften Immunity und dem Journal of Biological Chemistry (JBC) veröffentlicht.

Das Immunsystem lernt Krankheitserreger bei einer ersten Infektion kennen und begreift, dass diese bekämpft werden müssen. Sobald der gleiche Krankheitserreger nochmals auf die T-Zellen-Rezeptoren des Immunsystems trifft, reagieren diese viel empfindlicher als bei der ersten Begegnung. Das Immunsystem wird so bereits durch weniger Krankheitserreger aktiviert. Warum die Zellen sensibler werden, war bisher nicht geklärt.

Die Arbeitsgruppe von Schamel fand zusammen mit dem Team um Prof. Dr. Balbino Alarcon von der Autonomen Universität Madrid/Spanien im Jahr 2011 die Antwort auf diese grundlegende Frage. In einer Veröffentlichung im Fachmagazin Immunity zeigten sie, dass die erhöhte Empfindlichkeit durch ein Aneinanderlagern der T-Zellen-Rezeptoren entsteht: In einer naiven Zelle, die den Krankheitserreger noch nicht kennt, sind die Rezeptoren auf der Zellmembran einzeln, für sich allein stehend angeordnet. Dadurch müssen viele Krankheitserreger auf jeden Rezeptor einzeln treffen, damit dieser reagiert. In einer sogenannten Gedächtniszelle, die sich an den Krankheitserreger erinnert, sind die Rezeptoren auf der Membran in Gruppen angeordnet. Wenn ein Krankheitserreger auf einen Rezeptor dieser Cluster trifft, werden gleich alle darin zusammenhängenden Rezeptoren aktiviert. Dadurch wird das Immunsystem empfindlicher.

Jetzt, wie sie im Fachmagazin JBC berichten, konnten Freiburger Wissenschaftlerinnen und Wissenschafter um Schamel und Prof. Dr. Rolf Schubert, Lehrstuhlinhaber für Pharmazeutische Technologie und Biopharmazie am Institut für Pharmazeutische Wissenschaften der Albert-Ludwigs-Universität, nachweisen, wie eine Zelle diese Rezeptorcluster bildet. Dafür waren die Expertise von Schamel in der biochemischen Forschung an T-Zell-Rezeptoren und die Expertise von Schubert zur Herstellung von Liposomen entscheidend. Ein von BIOSS Centre for Biological Signalling Studies, einem Exzellenzcluster der Universität Freiburg, gefördertes Projekt ermöglichte die Zusammenarbeit.

Dr. Eszter Molnár, Postdoktorandin bei Schamel, und Dr. Martin Holzer aus der Arbeitsgruppe von Schubert isolierten die Rezeptoren und bauten sie in einer künstlichen Membran nach. Nach anderthalb Jahren gelang der Durchbruch: Sie fanden heraus, dass die Zusammensetzung der Lipide einer Membran für das Aneinanderlagern der Rezeptoren verantwortlich ist. Die Lipidzusammensetzung einer naiven Zelle unterscheidet sich von der einer Gedächtniszelle. Cholesterin ist dabei entscheidend, es tritt in einer Gedächtniszelle verstärkt auf. Diese höhere Konzentration von Cholesterin führt zu dem Zusammenschluss der Rezeptoren, denn die Cholesterine fügen diese wie Klebstoff zusammen.

Schamel und Schubert sind Mitglied am Freiburger Exzellenzcluster BIOSS Centre for Biological Signalling Studies. Zudem ist Schamel Mitglied der Spemann Graduiertenschule für Biologie und Medizin, dem Zentrum für Chronische Immundefizienz des Universitätsklinikums Freiburg und Leiter des EU-Netzwerks SYBILLA, das dieses Projekt ebenfalls unterstützt hat.

Originalveröffentlichungen:
http://www.cell.com/immunity/retrieve/pii/S1074761311003566
http://www.jbc.org/cgi/doi/10.1074/jbc.M112.386045
Die Pressemitteilung in englischer Sprache finden Sie unter:
http://www.pr.uni-freiburg.de/pm/2012/pm.2012-12-21.367-en?set_language=en
Kontakt:
Prof. Dr. Wolfgang Schamel
Institut für Biologie III, Abteilung Molekulare Immunologie
Universität Freiburg
Tel.: 0761/203-67511
E-Mail: wolfgang.schamel@biologie.uni-freiburg.de

Rudolf-Werner Dreier | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-freiburg.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Medizin Gesundheit:

nachricht Aussicht auf neue Therapie bei rheumatoider Arthritis
21.08.2018 | Charité – Universitätsmedizin Berlin

nachricht Weiterer Schritt im Kampf gegen Lungenkrebs
21.08.2018 | 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: Die Mischung macht‘s: Jülicher Forscher entwickeln schnellladefähige Festkörperbatterie

Mit Festkörperbatterien sind aktuell große Hoffnungen verbunden. Sie enthalten keine flüssigen Teile, die auslaufen oder in Brand geraten könnten. Aus diesem Grund sind sie unempfindlich gegenüber Hitze und gelten als noch deutlich sicherer, zuverlässiger und langlebiger als herkömmliche Lithium-Ionen-Batterien. Jülicher Wissenschaftler haben nun ein neues Konzept vorgestellt, das zehnmal größere Ströme beim Laden und Entladen erlaubt als in der Fachliteratur bislang beschrieben. Die Verbesserung erzielten sie durch eine „clevere“ Materialwahl. Alle Komponenten wurden aus Phosphatverbindungen gefertigt, die chemisch und mechanisch sehr gut zusammenpassen.

Die geringe Stromstärke gilt als einer der Knackpunkte bei der Entwicklung von Festkörperbatterien. Sie führt dazu, dass die Batterien relativ viel Zeit zum...

Im Focus: It’s All in the Mix: Jülich Researchers are Developing Fast-Charging Solid-State Batteries

There are currently great hopes for solid-state batteries. They contain no liquid parts that could leak or catch fire. For this reason, they do not require cooling and are considered to be much safer, more reliable, and longer lasting than traditional lithium-ion batteries. Jülich scientists have now introduced a new concept that allows currents up to ten times greater during charging and discharging than previously described in the literature. The improvement was achieved by a “clever” choice of materials with a focus on consistently good compatibility. All components were made from phosphate compounds, which are well matched both chemically and mechanically.

The low current is considered one of the biggest hurdles in the development of solid-state batteries. It is the reason why the batteries take a relatively long...

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...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Dialog an Deck, Science Slam und Pong-Battle

21.08.2018 | Veranstaltungen

LaserForum 2018 thematisiert die 3D-Fertigung von Komponenten

17.08.2018 | Veranstaltungen

Aktuelles aus der Magnetischen Resonanzspektroskopie

16.08.2018 | Veranstaltungen

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

Zukünftige Informationstechnologien: Wärmetransport auf der Nanoskala unter die Lupe genommen

21.08.2018 | Physik Astronomie

Bedeutung des „Ozeanwetters“ für Ökosysteme

21.08.2018 | Biowissenschaften Chemie

Auf dem Weg zur personalisierten Medizin

21.08.2018 | Biowissenschaften Chemie

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