Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Immunität und Toleranz: Wie das Immunsystem Krankheitserreger und sich selbst kontrolliert

17.02.2010
Viele Zivilisationserkrankungen, z.B. Rheuma und Multiple Sklerose, sind Autoimmunerkrankungen, bei denen sich das Immunsystem gegen eigene Körperzellen richtet und diese zerstört.

Im gesunden Menschen werden solche Autoimmunkrankheiten weitgehend durch zentrale Selektions- und Toleranzmechanismen im Knochenmark und Thymus unterdrückt, bei denen die Lymphozyten "gecheckt" und dann stillgelegt oder abgetötet werden.

Trotzdem entweichen noch viele auto-reaktive Lymphozyten in den Körper, die Autoimmunerkrankungen hervorrufen können. Diese werden durch Anergie- oder Toleranz-Induktion, die eine Form der peripheren Toleranzmechanismen darstellt, entschärft. Dabei werden die Proliferation, die Synthese von Lymphokinen oder Antikörpern von Lymhozyten unterbunden.

Mechanismen dafür sind z.B schwache Aktivierungssignale. Interessanterweise führt das zu einer "Unempfindlichkeit" der Lymphozyten gegenüber späterer Aktivierung durch Antigene. Demgegenüber führen zu starke Aktivierungssignale oft zum Tod der Lymphozyten durch Apoptose (den "programmierten" Zelltod). Ein weiterer Mechanismus der Toleranz-Induktion ist vor einigen Jahren mit der Entdeckung der regulatorischen T-Zellen (Treg-Zellen) beschrieben worden. Sie produzieren kaum Lymphokine, sondern können über direkte Kontakte die Aktivität von Lymphozyten dämpfen und dadurch Autoimmunerkrankungen unterdrücken.

Unsere Arbeitsgruppe in Würzburg interessiert seit Jahren, wie die Funktionsweise des Immunsystems durch Transkriptionsfaktoren reguliert wird. Das sind Kernproteine, die die Aktivität von Genen steuern. Dabei haben wir uns auf die sog. NFAT (für `Nuclear Factor of Activated T Cell`)-Faktoren konzentriert. Grund dafür war, dass diese Faktoren für das Immunsystem sehr wichtig sind: wird ihre Aktivität - z.B. durch Cyclosporin A - gehemmt, ist das Immunsystem lahm gelegt. Die Anwendung von Cyclosporin A war ein Durchbruch in der Transplantationsmedizin und rettete Tausenden von Patienten das Leben. Man kann somit sagen, dass die Hemmung der NFAT-Faktoren ihnen ein neues Leben schenkte!

Gemeinsam mit dem Labor von Prof. Edgar Schmitt am Institut für Immunologie der Universität Mainz konnten wir zeigen, dass die Faktoren NFATc2 und c3 maßgeblich an der Toleranzinduktion durch regulatorische T-Zellen beteiligt sind. Interessanterweise ist auch von einer anderen Arbeitsgruppe NFATc2 als ein Faktor beschrieben worden, der an der Anergie- und Toleranz-Induktion von T-Zellen beteiligt ist. Das ist jedoch nur eine Facette der Rolle von NFAT-Faktoren. Im Gegensatz zu NFATc2 wird die Synthese des Faktors NFATc1 nach Stimulierung der Lymphozyten enorm verstärkt. Dabei wird eine kürzere Form des NFATc1-Faktors, NFATc1/aA genannt, gebildet. Diese Induktion fehlt in Treg-Zellen, und sie wird durch diese in normalen T-Zellen unterdrückt. Gleichfalls wird NFATc1 in anergischen T-Zellen nicht induziert. Das heißt mit anderen Worten: ein NFAT-Faktor, NFATc2, ist an der Anergie-Induktion maßgeblich beteiligt, ein anderer, NFATc1, wird in anergen Zellen unterdrückt.

Somit stellt sich die Frage, ob NFATc1 die Anergie von Lymphozyten "brechen" kann. Vieles spricht dafür! Vor allem neuere Daten unseres Labors, die durch die Untersuchung von B-Zellen aus sog. konditionellen NFATc1-ko-Mäusen erhalten wurden. Das sind Mäuse, in denen nur in B-Zellen das NFATc1-Gen ausgeschaltet wurde. Diese NFATc1-/- B-Zellen zeigen eine herabgesetzte Proliferation und gesteigerte Apoptose, und sie können T-Zellen anergisieren, d.h. ihre Proliferation hemmen und die Interleukin 2-Synthese der T-Zellen herabsetzen. Aus diesen und weiteren Befunden schließen wir, dass NFATc1 für die Immunabwehr außerordentlich wichtig ist. So könnte die Entwicklung von Medikamenten, die die Induktion von NFATc1/aA selektiv hemmen, einen gleichen Segen wie die Anwendung von Cyclosporin A darstellen. Solche Medikamente würden nicht - wie Cyclosporin A - das Immunsystem komplett lahm legen, sondern vor allem die Aktivität von auto-reaktiven Lymphozyten und damit die Entstehung von Autoimmunerkrankungen hemmen.

Kontakt:
Prof. Dr. Edgar Serfling, Abteilung für Molekulare Pathologie des Pathologischens Instituts, Universität Würzburg

E-Mail: serfling.e@mail.uni-wuerzburg.de

Die Wilhelm Sander-Stiftung förderte dieses Forschungsprojekt über vier Jahre mit über 450.000 €. Stiftungszweck der Stiftung ist die medizinische Forschung, insbesondere Projekte im Rahmen der Krebsbekämpfung. Seit Gründung der Stiftung wurden dabei insgesamt über 190 Mio. Euro für die Forschungsförderung in Deutschland und der Schweiz bewilligt. Die Stiftung geht aus dem Nachlass des gleichnamigen Unternehmers hervor, der 1973 verstorben ist.

Bernhard Knappe | idw
Weitere Informationen:
http://www.wilhelm-sander-stiftung.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Medizin Gesundheit:

nachricht Klare Sicht – Projekt zur sichereren Laserbehandlung von Floatern gestartet
26.05.2020 | Laser Zentrum Hannover e.V.

nachricht Evolutionäre Zielkonflikte können die Entwicklung von Antibiotikaresistenzen nicht verhindern
19.05.2020 | Universität zu Köln

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: Neuartiges Covid-19-Schnelltestverfahren auf Basis innovativer DNA-Polymerasen entwickelt

Eine Forschungskooperation der Universität Konstanz unter Federführung von Professor Dr. Christof Hauck (Fachbereich Biologie) mit Beteiligung des Klinikum Konstanz, eines Konstanzer Diagnostiklabors und des Konstanzer Unternehmens myPOLS Biotec, einer Ausgründung aus der Arbeitsgruppe für Organische Chemie / Zelluläre Chemie der Universität Konstanz, hat ein neuartiges Covid-19-Schnelltestverfahren entwickelt. Dieser Test ermöglicht es, Ergebnisse in der Hälfte der Zeit zu ermitteln – im Vergleich zur klassischen Polymerase-Ketten-Reaktion (PCR).

Die frühe Identifikation von Patienten, die mit dem neuartigen Coronavirus (SARS-CoV-2) infiziert sind, ist zentrale Voraussetzung bei der globalen Bewältigung...

Im Focus: Textilherstellung für Weltraumantennen startet in die Industrialisierungsphase

Im Rahmen des EU-Projekts LEA (Large European Antenna) hat das Fraunhofer-Anwendungszentrum für Textile Faserkeramiken TFK in Münchberg gemeinsam mit den Unternehmen HPS GmbH und Iprotex GmbH & Co. KG ein reflektierendes Metallnetz für Weltraumantennen entwickelt, das ab August 2020 in die Produktion gehen wird.

Beim Stichwort Raumfahrt werden zunächst Assoziationen zu Forschungen auf Mond und Mars sowie zur Beobachtung ferner Galaxien geweckt. Für unseren Alltag sind...

Im Focus: Biotechnologie: Enzym setzt durch Licht neuartige Reaktion in Gang

In lebenden Zellen treiben Enzyme biochemische Stoffwechselprozesse an. Auch in der Biotechnologie sind sie als Katalysatoren gefragt, um zum Beispiel chemische Produkte wie Arzneimittel herzustellen. Forscher haben nun ein Enzym identifiziert, das durch die Beleuchtung mit blauem Licht katalytisch aktiv wird und eine Reaktion in Gang setzt, die in der Enzymatik bisher unbekannt war. Die Studie ist in „Nature Communications“ erschienen.

Enzyme – in jeder lebenden Zelle sind sie die zentralen Antreiber für biochemische Stoffwechselprozesse und machen dort Reaktionen möglich. Genau diese...

Im Focus: Biotechnology: Triggered by light, a novel way to switch on an enzyme

In living cells, enzymes drive biochemical metabolic processes enabling reactions to take place efficiently. It is this very ability which allows them to be used as catalysts in biotechnology, for example to create chemical products such as pharmaceutics. Researchers now identified an enzyme that, when illuminated with blue light, becomes catalytically active and initiates a reaction that was previously unknown in enzymatics. The study was published in "Nature Communications".

Enzymes: they are the central drivers for biochemical metabolic processes in every living cell, enabling reactions to take place efficiently. It is this very...

Im Focus: Innovative Sensornetze aus Satelliten

In Würzburg werden vier Kleinst-Satelliten auf ihren Start vorbereitet. Sie sollen sich in einer Formation bewegen und weltweit erstmals ihre dreidimensionale Anordnung im Orbit selbstständig kontrollieren.

Wenn ein Gegenstand wie der Planet Erde komplett ohne tote Winkel erfasst werden soll, muss man ihn aus verschiedenen Richtungen ansehen und die...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Gebäudewärme mit "grünem" Wasserstoff oder "grünem" Strom?

26.05.2020 | Veranstaltungen

Dresden Nexus Conference 2020 - Gleicher Termin, virtuelles Format, Anmeldung geöffnet

19.05.2020 | Veranstaltungen

Urban Transport Conference 2020 in digitaler Form

18.05.2020 | Veranstaltungen

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

Wie sich Nervenzellen zum Abruf einer Erinnerung gezielt reaktivieren lassen

29.05.2020 | Biowissenschaften Chemie

Wald im Wandel

29.05.2020 | Agrar- Forstwissenschaften

Schwarzer Stickstoff: Bayreuther Forscher entdecken neues Hochdruck-Material und lösen ein Rätsel des Periodensystems

29.05.2020 | Materialwissenschaften

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