Neuer Mechanismus in der Immunabwehr gefunden

12. September 2013
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Forscher haben einen bisher unbekannten Mechanismus entdeckt, mit dem das menschliche Immunsystem eindringende Mikroben rasch findet und eine rechtzeitige Immunantwort einleitet.

Das Immunsystem bekämpft Mikroben mithilfe verschiedener Strategien, von denen die frühe Aktivierung der Immunabwehr zu den wichtigsten gehört. Dieser Mechanismus beruht auf einer schnellen Erkennung der mikrobiellen Substanzen oder der bereits durch eine Infektion gereizten Zellen. Das Immunsystem wird als Erstes stimuliert, indem eine spezielle Zellklasse namens Gamma-Delta-Lymphozyten aktiviert werden.

Die Gamma-Delta-Lymphozyten wurden vor über 30 Jahren entdeckt und spielen auch in der Wachstumskontrolle von Tumorzellen eine entscheidende Rolle. Obwohl sie einen essenziellen Teil der Immunantwort bilden, ist ihr Aktivierungsmechanismus bisher nicht vollständig identifiziert worden.

Neue Therapieansätze

Ein Team um Prof. Gennaro De Libero von Universität und Universitätsspital Basel hat nun das beteiligte Protein Butyrophilin 3A1 entdeckt, und zwar mittels eines breiten Spektrums an Technologien, darunter molekularer, genetischer, immunologischer, biophysikalischer und struktureller Kristallografie. Das Protein Butyrophilin 3A1 bindet an mikrobielle Substanzen (Antigene) und aktiviert dadurch die menschlichen Gamma-Delta-Zellen. Diese leiten anschließend eine Immunabwehr ein, um die von den eindringenden Mikroben verursachte Infektion zu beseitigen. Die Studie zeigt zudem, dass Butyrophilin 3A1 auch Antigene bindet, die von Tumorzellen in großer Anzahl produziert werden. Dies führt ebenfalls zu einer Aktivierung der Gamma-Delta-Zellen, was die Vernichtung der Tumorzellen zur Folge hat.

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Bindet an Antigenen an und aktiviert Immunabwehr: Das neu entdeckte Protein Butyrophilin 3A1. © Foto: Departement Biomedizin

Das verbesserte molekulare Verständnis der Antigen-Erkennung durch die Gamma-Delta-Zellen, auf denen die Immunantwort beruht, eröffnet neue Therapieansätze. Die Möglichkeit nämlich, die Antwort dieser Zellen zu regulieren, könnte etwa zu neuen Impfstrategien führen. Zusätzlich eröffnen die Erkenntnisse neue Wege zur Bekämpfung von Tumoren. Mit diesen Zielen befasst sich die Basler Forschungsgruppe in laufenden Projekten.

Originalpublikation:

Butyrophilin 3A1 binds phosphorylated antigens and stimulates human γδ T cells
Gennaro De Libero et al.; Nature Immunology, doi: 10.1038/ni.2665; 2013

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