Tregs-Regulation: Modell erlaubt Vorhersagen

23. Oktober 2014
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Mathematiker und Immunologen haben nun ein mathematisches Modell entwickelt, welches die Homöostase von Tregs in verschiedenen Immunorganen beschreibt. Dieses Multiorgan-Modell erlaubt Vorhersagen über verantwortliche Komponenten bei der Tregs-Regulation.

Durch ihre hocheffektiven Unterdrückungsmechanismen sind regulatorische T-Zellen (Tregs) wichtige Kontrolleure des Immunsystems. Damit sie ihre Wirkung entfalten können, müssen die Zellen jedoch in der genau richtigen Anzahl und am richtigen Ort im Körper vorhanden sein. Dabei gilt nicht das Prinzip „viel hilft viel“: Gibt es zu viele Tregs, unterdrücken diese die notwendigen und erwünschten Immunantworten gegen Krankheitserreger oder Tumore. Das richtige Gleichgewicht ist entscheidend für ein funktionierendes Immunsystem.

Multiorgan-Modell hilft bei Vorhersagen

„Um herauszufinden, wie die Balance gehalten wird, muss man die Anzahl der Tregs in verschiedenen Organen kennen und verstehen, wie diese Zahl kontrolliert wird“, sagt Prof. Dr. Jochen Hühn. Basierend auf ihren experimentellen Daten entwickelten Prof Dr. Jochen Hühn und Prof. Dr. Michael Meyer-Hermann gemeinsam ein mathematisches Modell, das diese komplexen Prozesse beschreibt und erste quantitative Aussagen zur Entstehung der Tregs ermöglicht.

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Regulatorische T-Zellen sind wichtige Kontrolleure des Immunsystems. Mit einem mathematischen Modell haben HZI-Wissenschaftler nun ihre quantitative Verteilung in verschiedenen Organen beschrieben. © HZI / Rohde

„Wir versuchen mit mathematischen Modellen den Einfluss verschiedener Faktoren auf das gesamte Immunsystem zu beschreiben“, sagt Meyer-Hermann. „In diesem Fall ging es darum, ein Modell zu erstellen, das die Situation in verschiedenen Organen gleichzeitig in Betracht zieht“. Das entstandene Multiorgan-Modell hilft den Wissenschaftlern dabei, Vorhersagen darüber zu treffen, welche Komponenten für die Regulation der Tregs im Körper wichtig sind.

Neue Ansatzpunkte

„Wenn man diese Komponenten kennt, hat man automatisch neue Ansatzpunkte für die Suche nach Therapiemöglichkeiten“, sagt Meyer-Hermann. Vor allem ermöglicht es das mathematische Modell den Forschern, ihre Experimente zielgerichteter zu gestalten. „Wenn wir die Vorhersagen kennen, wissen wir ganz einfach besser, wo genau wir mit unserer Suche ansetzen müssen“, sagt Hühn. In Experimenten gilt es nun herauszufinden, welcher Teil der Regulation bei kranken Menschen nicht so funktioniert wie bei gesunden. Das könnte langfristig zu neuen Therapieansätzen führen.

Originalpublikation:

Foxp3+ regulatory T-cell homeostasis quantitatively differs in murine peripheral lymph nodes and spleen
Jochen Hühn et al.; European Journal of Immunology, doi: 10.1002/eji.201444480; 2014

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