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Presse-Information
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Erfolgreiche Erforschung des Immunsystems
Mechanismus der Wächterzellen entschlüsselt
Graz, am 05. November 2013: Eine Vielzahl von Kleinstlebewesen besiedelt den menschlichen
Körper. Diese Mikroorganismen erfüllen im menschlichen Körper eine Vielzahl von Aufgaben,
die zum Teil noch unbekannt sind. Das menschliche Immunsystem besitzt jedoch eine Reihe von
Rezeptoren für Mikroben. Eine feinabgestimmte Unterscheidung zwischen gefährlichen bzw.
nützlichen Mikroorganismen ist von grosser Bedeutung hinischtlich der Vermeidung von
Krankheiten. Forschern der Medizinischen Universitäten Graz und Wien rund um Univ.-Prof. Dr.
Herbert Strobl, Institut für Pathophysiologie und Immunologie, Med Uni Graz, ist es nun in
Zusammenarbeit mit internationalen KollegInnen gelungen, einen Mechanismus zu erforschen
wie Immunantworten gegen gefährliche Mikroben geleitet bzw. Immunantworten gegen
nützliche Mikroben unterdrückt werden.
Dendritische Zellen steuern die körpereigenen Immunantworten
Die obersten Zellschichten der Haut und der Schleimhäute besitzen ein engmaschiges zelluläres
Netzwerk an Wächterzellen. Diese sogenannten dendritischen Zellen steuern die
Immunantworten auf Mikroben, indem Sie Mikroben mittels spezieller Rezeptoren
identifizieren. Sobald ein Krankheitserreger erkannt wird, wandern die dendritischen Zellen mit
Fragmenten des Eindringlings in die Lymphknoten, wo sie weitere Immunzellen – vor allem die
sogenannten T-Zellen – erreichen. Aus der Vielzahl von T-Zellen werden nun jene zur
Vermehrung angeregt, welche einen passenden Antigen-Rezeptor gegen das präsentierte
Fragment an ihrer Zelloberfläche tragen. „Die Antigen-reaktiven T-Zellen wandern nach
erfolgter Vermehrung an den Ort der Infektion um die Eindringlinge zu bekämpfen bzw. um
weitere Immunzellen anzulocken und zu stimulieren“. Ein Teil dieser T-Zellen wandelt sich
danach in sogenannte Gedächtniszellen um, welche sehr lange im Körper überleben“, erklärt
Herbert Strobl. Diese Gedächtniszellen können im Körper rasch aktiviert werden, wodurch
beispielsweise ein Schutz vor Krankheiten durch Impfungen gewährleistet wird.
Steuerung dendritischer Zellen ermöglicht verbesserten Impfschutz
Das Wissen über die Funktion dendritischer Zellen hängt im hohen Maße mit der Verbesserung
von Impfungen zusammen, da diese Zellen zwischen harmlosen und gefährlichen Mikroben
unterscheiden müssen. „Eine Fehlfunktion dieser Mechanismen könnte einerseits
überschießende Immunreaktionen hervorrufen, wie zB. bei Allergien oder
Autoimmunerkrankungen, andererseits könnte das Nichterkennen von Tumorzellen im Körper
Medizinische Universität Graz, Auenbruggerplatz 2, A-8036 Graz. www.medunigraz.at.
Rechtsform: Juristische Person öffentlichen Rechts gem. Universitätsgesetz 2002. Information: Mitteilungsblatt der Universität und www.medunigraz.at. DVR-Nr. 2109 494.
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durch eine Fehlfunktion dendritischer Zellen bedingt sein, da sich Tumorzellen der
körpereigenen Kontrolle durch das Immunsystem entziehen“, erklärt Herbert Strobl. Die
aktuelle Forschung an der Med Uni Graz geht der Frage nach, wie man diese Mechanismen in
die gewünschte Richtung beeinflussen kann. Da das Netzwerk an dendritischen Zellen bereits
vor der Geburt im Mutterleib gebildet wird, sind diese Schutzmechanismen bei der Geburt
bereits vollständig angelegt.
Mechanismus dendritischer Zellen entschlüsselt
Gemeinsam mit WissenschafterInnen aus Wien und Zürich hat die Arbeitsgruppe von Herbert
Strobl entschlüsselt, wie sich das Netzwerk dendritischer Zellen bereits vor der Geburt ausbildet
und welcher Mechanismus dem Nicht-Erkennen von ungefährlichen Mikroben zu Grunde liegt.
Bereits im Mutterleib werden in der Oberhaut Moleküle der BMP Familie gebildet, welche
Stammzellen dazu anregen, sich in dendritische Zellen zu verwandeln sowie sich zu vermehren
und ein engmaschiges Netzwerk zu bilden. Nach der Geburt wird in hohem Maße das Molekül
TGF-beta 1 in den äußeren Hautschichten produziert. „Dieses TGF-beta 1 Molekül sorgt dafür,
dass bereits gebildete Netzwerke nach Kontakt mit Mikroben nicht verloren gehen“, erläutert
Herbert Strobl.
Eine zeitlich koordinierte Zugabe von TGF-beta 1 zu BMP haltigen Kulturen blutbildender
Stammzellen erlaubt die Herstellung grosser Mengen von dendritischer Zellen, die nur sehr
geringfügig auf Mikroben der normalen Hautflora reagieren. Eine Unterdrückung dieses Effekts
könnte in weiterer Folge verstärkte Immunantworten auf Tumorzellen erlauben. „Eine gezielte
Beeinflussung der durch TGF-beta 1 geleiteten Signale in dendritischen Zellen könnte in Zukunft
der Schlüssel sein, Immunantworten gezielt zu steuern“, so die Wissenschafter unisono. Eine
Reihe schwerer Erkrankungen wie etwa mikrobielle Infektionen, Autoimmunerkrankungen und
Tumoren, könnten durch die vom FWF maßgeblich geförderte Arbeit in Zukunft therapeutisch
besser kontrollierbar werden, was die Herausforderung an künftige Studien darstellt.
Weitere Informationen:
Univ.-Prof. Dr. Herbert Strobl
Institut für Pathophysiologie und Immunologie
Medizinische Universität Graz
Tel.: +43 676 7576 195
[email protected]
Yasmin N, Bauer T, Modak M, Wagner K, Schuster C, Köffel R, Seyerl M, Stöckl J, Elbe-Bürger A, Graf D,
Strobl H. Identification of bone morphogenetic protein (BMP)-7 as an instructive factor for human
epidermal Langerhans cell differentiation, J Exp Med, (2013)
http://jem.rupress.org/content/early/2013/10/29/jem.20130275.full
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