idw – Informationsdienst Wissenschaft

Nachrichten, Termine, Experten

Grafik: idw-Logo
Science Video Project
idw-Abo

idw-News App:

AppStore

Google Play Store



Instance:
Share on: 
06/14/2024 08:00

Molekularer Schalter zur stufenweisen Umprogrammierung von Immunzellen entschlüsselt

Jacqueline Hirscher Öffentlichkeitsarbeit
Deutsches Rheuma-Forschungszentrum Berlin, ein Leibniz-Institut

    Zur Abwehr von Krankheitserregern und Krebs aktiviert das Immunsystem bestimmte weiße Blutzellen, die T-Helferzellen (Th-Zellen). Sie werden je nach Ziel (Viren, Bakterien, Parasiten, Tumorzellen) unterschiedlich geprägt und können Entzündungsreaktionen verstärken oder abschwächen. Forschende von Charité – Universitätsmedizin Berlin und Deutschem Rheuma-Forschungszentrum Berlin, ein Leibniz-Institut, haben nun entdeckt, dass sich Th-Zellen in der Stärke ihrer Prägung unterscheiden und unterschiedlich gut umprogrammieren lassen. Das eröffnet neue Therapieoptionen für entzündliche und autoimmune Erkrankungen sowie Immunzelltherapien. Die Daten wurden im Journal Science Advances veröffentlicht.

    Dringen Krankheitserreger in den Organismus ein, werden Th-Zellen aktiviert und auf die Abwehr dieser ‚Angreifer' spezialisiert. Bei dieser Prägung entstehen verschiedene funktionelle Untergruppen: Th1-Zellen bekämpfen krankmachende Keime und Viren innerhalb der Zellen des menschlichen Körpers. Sie können allerdings auch an autoimmunen Entzündungsreaktionen beteiligt sein. Th2-Zellen dagegen wehren außerhalb der Zellen vorkommende Erreger und Parasiten ab. Sie sind aber auch für die Entstehung von Asthma und Allergien verantwortlich. Jeder Th-Zelltyp wird gesteuert von einem bestimmten Genregulator – dem sogenannten Schlüssel-Transkriptionsfaktor. Die Prägung der Th-Zellen im Rahmen einer Infektionsreaktion galt bisher als einheitlich und unumkehrbar.

    Max Löhning, Ahmed Hegazy und Kolleg:innen der Charité und des DRFZ konnten jetzt nachweisen, dass sich bei einer Virusinfektion entwickelnde Th1-Zellen in der Stärke ihrer Prägung unterscheiden: Es entstehen einerseits Th1-Zellen mit großen Mengen des Th1-Schlüssel-Transkriptionsfaktors, deren Prägung dauerhaft stabil ist. Sie erfüllen ausschließlich Th1-Zell-Funktionen zur Virusabwehr. Gleichzeitig entwickeln sich aber auch Th1-Zellen mit geringeren Mengen dieses Schlüssel-Transkriptionsfaktors. Dadurch ist ihre Prägung weniger stabil. Eine Umprogrammierung mit zusätzlicher Th2-Zell-Funktion ist bei diesen Zellen möglich. Bei dieser neuen Prägung auf Parasitenabwehr geht die anfängliche Spezialisierung auf Viren jedoch nicht verloren. Stattdessen ‚lernen' die Zellen hinzu und es entsteht ein Zwischentyp, die sogenannten ‚Th1+Th2’-Zellen. Sie vereinen in sich das Abwehrpotential beider Untergruppen und behalten diese Prägung auch über Monate stabil als Gedächtnis-T-Zellen bei. Molekular wird dies dadurch erreicht, dass die neu geprägten ‚Th1+Th2’-Zellen die Schlüssel-Transkriptionsfaktoren der Th1- und der Th2-Zellen gleichzeitig ausbilden.

    Diese Ergebnisse zeigen, dass das Immunsystem innerhalb einer Gruppe von Th-Zellen ein Spektrum von völliger Stabilität der Prägung bis hin zu weitreichender Umprogrammierbarkeit schafft. Dadurch kann es sich an verändernde Infektionsumgebungen anpassen. Die gewonnenen Erkenntnisse helfen nicht nur, die ‚Lernprozesse’ in Immunzellen besser zu verstehen, sondern sind auch wesentlich für den therapeutischen Einsatz dieser Zellen, da hierbei die Stabilität ihrer funktionellen Prägung entscheidend ist. Zudem eröffnet das Wissen neue Wege zur Therapie von chronischen Entzündungen und Autoimmunerkrankungen. Denn besonders die Th1-Zellen tragen maßgeblich zur Entstehung dieser Erkrankungen bei. „Die anteilige Umprogrammierung der Th1-Zellen könnte helfen, die entzündungsverstärkenden Eigenschaften dieser Zellen abzuschwächen und damit ihre krankheitsfördernden Aktivitäten zu durchbrechen“, hoffen die Leiter der Studie, Professor Ahmed Hegazy und Professor Max Löhning.

    Das DRFZ ist ein Institut der Leibniz Gemeinschaft. Es untersucht mit grundlagenwissenschaftlichen und epidemiologischen Methoden die Entstehungsbedingungen und Folgen rheumatischer und muskuloskelettaler Erkrankungen. Ziel ist die Entwicklung von neuen und personalisierten, bestenfalls kurativen Therapien und ihre schnelle Übersetzung in den klinischen Alltag. Das DRFZ zeichnen seine enge Anbindung an die klinische Forschung der Charité, eine Vielzahl an drittmittelgeförderten Projekten und zahlreiche nationale und internationale Forschungskooperationen aus. Seit seiner Gründung im Jahr 1988 arbeitet hier ein internationales Team aus Grundlagenforscher:innen der Bereiche Biologie, Biochemie, Mathematik, Physik, Biotechnologie, Chemie, Tiermedizin, Statistik, Soziologie und Dokumentation, Ärzt:innen und Epidemiolog:innen zusammen.


    Contact for scientific information:

    Prof. Dr. Max Löhning
    Experimentelle Immunologie und Arthroseforschung
    Medizinische Klinik für Rheumatologie und Klinische Immunologie
    Charité – Universitätsmedizin Berlin
    Pitzer-Labor Arthroseforschung
    DRFZ
    Charitéplatz 1, 10117 Berlin
    Telefon: 030 28 460 760
    E-Mail: loehning@drfz.de

    Prof. Dr. med. Dr. rer. nat. Ahmed N. Hegazy
    Lichtenberg-Professor für Translationale Gastroenterologie
    Medizinische Klinik I m.S. Gastroenterologie, Infektiologie und Rheumatologie
    Charité – Universitätsmedizin Berlin, CBF und DRFZ
    Hindenburgdamm 30, 12203 Berlin

    DRFZ Büro: +49-30-28 460 683
    Charité DECT:+49-30-450 614 378
    Email: ahmed.hegazy@charite.de; ahmed.hegazy@drfz.de
    Link: hegazy-lab.com


    Original publication:

    https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adk2693


    Images

    T-Zellen, die uns vor Krankheiten schützen
    T-Zellen, die uns vor Krankheiten schützen
    Dr. Volker Brinkmann, MPIIB


    Criteria of this press release:
    Journalists
    Biology, Medicine
    transregional, national
    Research results, Scientific Publications
    German


     

    T-Zellen, die uns vor Krankheiten schützen


    For download

    x

    Help

    Search / advanced search of the idw archives
    Combination of search terms

    You can combine search terms with and, or and/or not, e.g. Philo not logy.

    Brackets

    You can use brackets to separate combinations from each other, e.g. (Philo not logy) or (Psycho and logy).

    Phrases

    Coherent groups of words will be located as complete phrases if you put them into quotation marks, e.g. “Federal Republic of Germany”.

    Selection criteria

    You can also use the advanced search without entering search terms. It will then follow the criteria you have selected (e.g. country or subject area).

    If you have not selected any criteria in a given category, the entire category will be searched (e.g. all subject areas or all countries).