TH17-Zellen: IκBNS bestimmt Effektivität

27. Februar 2015
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Anders als bei Tregs bilden sich weiterhin Th17-Zellen, wenn das Protein IκBNS im Mausmodell ausgeschaltet wird. Jedoch vermehren sie sich langsamer und produzieren weniger Zytokine, was deren Effektivität beeinflusst. Ein Ansatz im Kampf gegen Autoimmunerkrankungen?

Eine besondere Form der T-Helferzellen sind die sogenannten Th17-Zellen, die das Zytokin Interleukin-17 produzieren. Diese Zellen spielen zum einen eine wichtige Rolle bei der Abwehr extrazellulärer Pathogene wie beispielsweise Bakterien, können aber auf der anderen Seite auch einen negativen Effekt haben. „Bei Autoimmunkrankheiten fördern sie die Schädigung des Gewebes“, sagt Prof. Dr. Ingo Schmitz, Leiter der Arbeitsgruppe „Systemorientierte Immunologie und Entzündungsforschung“ am Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung (HZI). „Deshalb ist es spannend zu erfahren, wie genau und wodurch sie gebildet werden“.

IKBNS beeinflusst Funktionalität von Th17-Zellen

Bei der Suche nach der Lösung verfolgte er, gemeinsam mit Kollegen vom Twincore in Hannover und der Charité in Berlin, einen bereits von anderen T-Zellen bekannten Ansatz. „Wir haben vor zwei Jahren zeigen können, dass das Protein IκBNS eine Schlüsselrolle bei der Entstehung von Tregs spielt“, sagt Schmitz. Schaltet man das Protein aus, werden keine Tregs mehr produziert. Sie regulieren die Immunantwort nicht mehr und es kommt im schlimmsten Fall zu erheblichen Überreaktionen des Abwehrsystems. Die Ergebnisse der Forscher zeigen: Bei Th17-Zellen ist das anders.

„Selbst wenn IκBNS komplett ausgeschaltet wird, können sich die Th17-Zellen noch ausbilden. Wir konnten aber beobachten, dass sich die Zellen langsamer vermehren und insgesamt weniger Zytokine produzieren“, sagt Schmitz. Das wirkt sich auf die Effektivität der Th17-Zellen aus: War IκBNS im Mausmodell abgeschaltet, entwickelten sich während einer chronischen Darmentzündung keine Th17 Zellen mehr. Außerdem fiel die Immunantwort gegenüber Citrobacter rodentium, das mit human-pathogenen E. coli-Bakterien verwandt ist, vermindert aus und die Bakterien überlebten. Während IκBNS also anders als bei den Tregs nicht allein für die Ausbildung von Th17-Zellen verantwortlich ist, nimmt es dennoch entscheidenden Einfluss auf die Funktionsfähigkeit der Immunzellen.

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Die Infiltration von Immunzellen in die Schleimhaut des Dickdarms einer Maus wurde nach chemisch-induzierter Kolitis mittels Hematoxylin und Eosin Färbung nachgewiesen. © Dr. Anja A. Kühl / HZI

Wichtige Erkenntnis für die Bekämpfung von Autoimmun- und Infektionskrankheiten?

„Langfristig könnten uns diese Erkenntnisse dabei helfen, Ansatzpunkte für die Bekämpfung von Autoimmun- und Infektionskrankheiten zu finden. Wenn es gelingt, IκBNS gezielt in bestimmten T-Zellen zu manipulieren, könnte man die Immunantwort so maßschneidern, dass die entsprechende Infektion beziehungsweise Autoimmunkrankheit bekämpft wird“, sagt Schmitz. Daran wird im Rahmen des an der Otto-von-Guericke Universität Magdeburg ansässigen Sonderforschungsbereichs „Molekulare Organisation der zellulären Kommunikation im Immunsystem“ (SFB 854) weiter geforscht.

Originalpublikation:

IκBNS Regulates Murine Th17 Differentiation during Gut Inflammation and Infection
Ingo Schmitz et al.; The Journal of Immunology, doi: 10.4049/​jimmunol.1401964; 2015

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