Forscher entschlüsseln die Fähigkeiten von Riesenzellen im Immunsystem Forscher entschlüsseln die Fähigkeiten von Riesenzellen im Immunsystem
Ist Müll für den normalen Hausmüll zu groß und sperrig, entsorgen wir ihn via Sperrmülldienst. Jetzt fanden Forscher heraus, dass auch Zellen für größere Abfallprodukte... Forscher entschlüsseln die Fähigkeiten von Riesenzellen im Immunsystem

Ist Müll für den normalen Hausmüll zu groß und sperrig, entsorgen wir ihn via Sperrmülldienst. Jetzt fanden Forscher heraus, dass auch Zellen für größere Abfallprodukte ein eigenes Entsorgungssystem besitzen. Bei der näheren Untersuchung von dessen Funktionsweise fanden sie auch eine neue Therapieform gegen Systemische Amyloidose

Verantwortlich für die Müllentsorgung in unserem Körper sind riesige Fresszellen. Diese entstehen aus mehreren Zellen durch Fusion. Obwohl die Existenz der Giganten schon lange bekannt ist, fehlte bisher jedoch eine Übersicht über ihre Fähigkeiten. Die Ergebnisse der Forschung der Technischen Universität München (TUM) in Zusammenarbeit mit britischen Kollegen führten unter anderem zur Entdeckung einer neuen Therapieform für die systemische Amyloidose. Diese wird bereits klinisch getestet.

Seit über hundert Jahren kennen Wissenschaftler bereits die riesigen Fresszellen, die „Multinucleated Giant Cells“ (MGCs). Bekannt ist auch, dass sie bei bestimmten Erkrankungen wie Tuberkulose, aber auch im Zuge einer Fremdkörper-Reaktion an Implantaten, wie zum Beispiel Hüftgelenken, auftreten. Ihre genaue Funktion und ihre Wirkmechanismen wurden jedoch bisher nicht systematisch und ausreichend erforscht. „Weil sie so riesig sind und durch Fusion einzelner Fresszellen entstehen, wurde schon lange vermutet, dass sie als spezielles Entsorgungssystem für große Abfälle dienen“, erklärt Dr. Admar Verschoor, Coautor der Studie und Gruppenleiter am Institut für Medizinische Mikrobiologie, Immunologie und Hygiene der TUM.

Mikroskopische Aufnahme von Fresszellen, Foto: Andrzej Loesch / University College London

Mikroskopische Aufnahme von Fresszellen, Foto: Andrzej Loesch / University College London

Therapeutischen Antikörper gegen Systemische Amyloidose gefunden

Um die Funktion der Riesenzellen aufzuklären, konzentrierten sich Verschoor und sein Team neben aufwändigen und richtungsgebenden Zellkultur-Experimenten auf die Krankheit Systemische Amyloidose. Bei dieser Krankheit sammeln sich aufgrund von Defekten große Proteinklumpen in den Zellzwischenräumen an. Sie schädigen das umliegende Gewebe und stören nach und nach die Funktion des betroffenen Organs, wie zum Beispiel der Leber oder der Milz. Das Team um Verschoor, hat zusammen mit Mark B. Pepys, einem der führenden Experten auf dem Gebiet der Amyloidose-Forschung, vom University College London im Rahmen der Untersuchungen bereits ein neues Medikament gegen die Krankheit, einen therapeutischen Antikörper, erfolgreich getestet.

Es gab verschiedene Hinweise, aber der genaue Wirkmechanismus des Medikaments war bisher noch unklar – hier konnten wir unser Fachwissen über Fresszellen und das Immunsystem einbringen und gleichzeitig die Funktion der Riesenzellen genauer untersuchen“, so Ronny Milde, Erstautor der Studie und Wissenschaftler an der TUM.

In Zellkultur- und Krankheitsmodellen konnten die Wissenschaftler schließlich den Wirkmechanismus aufklären. Das Medikament führt dazu, dass die störenden Proteinklumpen vom Immunsystem durch Andocken von speziellen Molekülen markiert und dadurch von den Riesenzellen erkannt werden. Verantwortlich dafür ist das sogenannte Komplementsystem.

Zellgiganten entsorgen zellulären Sperrmüll

Das Komplementsystem funktioniert ein bisschen wie die Butter auf unserem Brot. Schmieren wir Butter auf das Brot, greifen wir lieber zu, weil es besser schmeckt. Das neue Medikament aktiviert das Komplementsystem und wirkt somit wie die Butter – die Proteinklumpen werden für die Riesenfresszellen dadurch erst interessant“, erklärt anschaulich Dr. Admar Verschoor.

Mikroskopische Aufnahme von Fresszellen, Foto: Ronny Milde / TUM

Mikroskopische Aufnahme von Fresszellen, Foto: Ronny Milde / TUM

Die Wissenschaftler konnten im Mikroskop unter anderem auch beobachten, dass die Fresszellen die Proteinklumpen umschließen und abbauen. „Durch unsere Studien konnten wir den Beweis liefern, dass die Riesenzellen besonders geeignet sind als Entsorgungssystem für Komplement-markierte Großabfälle und somit maßgeblich zum Therapieerfolg bei systemischer Amyloidose beitragen“, so Verschoor ergänzend.

Wissenschaftliche Publikation

Ronny Milde, Julia Ritter, Glenys A. Tennent, Andrzej Loesch, Fernando O. Martinez, Siamon Gordon, Mark B. Pepys, Admar Verschoor, Laura Helming, Multinucleated giant cells are specialized for complement-mediated phagocytosis and large target destruction, Cell Reports, November 2015.

Über die Technische Universität München:  TUM ist mit mehr als 500 Professorinnen und Professoren, rund 10.000 Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern und 38.500 Studierenden eine der forschungsstärksten Technischen Universitäten Europas. Ihre Schwerpunkte sind die Ingenieurwissenschaften, Naturwissenschaften, Lebenswissenschaften und Medizin, ergänzt um Wirtschafts- und Bildungswissenschaften. Die TUM handelt als unternehmerische Universität, die Talente fördert und Mehrwert für die Gesellschaft schafft. Dabei profitiert sie von starken Partnern in Wissenschaft und Wirtschaft. Weltweit ist sie mit einem Campus in Singapur sowie Verbindungsbüros in Brüssel, Kairo, Mumbai, Peking, San Francisco und São Paulo vertreten. An der TUM haben Nobelpreisträger und Erfinder wie Rudolf Diesel, Carl von Linde und Rudolf Mößbauer geforscht. 2006 und 2012 wurde sie als Exzellenzuniversität ausgezeichnet. In internationalen Rankings gehört sie regelmäßig zu den besten Universitäten Deutschlands.

Website: www.tum.de

Details unter: http://www.cell.com/cell-reports/abstract/S2211-1247%2815%2901254-1

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Headerbild: Mikroskopische Aufnahme von Fresszellen, Foto: Ronny Milde / TUM

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Dr. Lydia Polwin-Plass

Promovierte Journalistin und Texterin, spezialisiert auf die Themen Kultur, Wirtschaft, Marketing, Vertrieb, Bildung, Karriere, Arbeitsmarkt, Naturheilkunde und Alternativmedizin. Mehr über Dr. Lydia Polwin-Plass auf ihrer Website: http://www.text-und-journalismus.de