Immunologie: Neue Erkenntnisse, die für die Behandlung humaner Krankheiten relevant sind
Neue Erkenntnisse von ForschernInnen der Vetmeduni Vienna (Abteilung für Funktionelle Krebsgenomik) in Zusammenarbeit mit der Technischen Universität Dänemark (DTU) liefern Einblicke in Mechanismen von Abwehrzellen, die sich auf künftige Therapien für humane Krankheiten auswirken könnten.
Unser Immunsystem enthält spezialisierte Zellen, die als erste Antwort gegen Krankheitserreger wie Bakterien und Viren agieren. Diese Zellen werden als Gamma-Delta-T-Zellen bezeichnet und befinden sich hauptsächlich in Organen wie Darm, Lunge, Haut und Lymphknoten. Die spezifischen T-Zellen können jedoch auch Autoimmun- und immunbedingte Krankheiten wie Psoriasis (Schuppenflechte) und Multiple Sklerose fördern. Das Verständnis der grundlegenden Biologie der Gamma-Delta-T-Zellen ist essenziell, um Wege zu finden, die Abwehrzellen zur Behandlung dieser Krankheiten zu blockieren. Zudem könnte man die Delta-T-Zellen gezielt steuern, um sie bei Infektionen und Entzündungen kontrollierter einzusetzen.
Neue Therapiewege
Die Studie „The neonatal microenvironment programs innate gamma-delta-T cells through the transcription factor STAT5“ wurde an der Technischen Universität Dänemark (DTU), unter der Leitung von Vasileios Bekiaris (Forschungsgruppe "T-Zell-Signalisierung und -Entwicklung"), durchgeführt.
Key-Findings:
- STAT5, ein Molekül, das die DNA-Struktur bindet und verändert, ist für das Wachstum bestimmter Typen von Gamma-Delta-T-Zellen während des frühen (neonatalen) Lebens notwendig. Mäuse, die kein STAT5 exprimieren, produzieren diese T-Zell-Subtypen nicht und sind resistent gegen eine Krankheit, die Multipler Sklerose entspricht. Die Expertise in STAT5-Mausmodellen durch das Team von Richard Moriggl an der Vetmeduni Vienna half dabei, die genauen molekularen Abläufe zu entschlüsseln, wie STAT5 diese T-Zellen reguliert.
- Es wurde ein neuer Typ von Gamma-Delta-T-Zellen entdeckt, der nur im Darm zu finden ist. Dieser neue Zelltyp entwickelt sich während des neonatalen Lebens, hat andere Funktionen als andere Typen von Gamma-Delta-T-Zellen und benötigt STAT5 für sein Wachstum.
Diese Erkenntnisse können zukünftigen Therapien für menschliche Krankheiten fördern: Die ForscherInnen argumentieren, dass die gezielte Hemmung von STAT5 die Gamma-Delta-T-Zellen unterdrücken und damit die mit diesen Zellen assoziierten entzündlichen oder bösartigen Erkrankungen reduzieren werden. Beispielsweise könnten derartige Medikamente, bei Erkrankungen wie Multipler Sklerose oder Psoriasis, bei Gamma-Delta-T-Zell Lymphomen oder bei der Linderung von massiven Entzündungen, die auch mit Viren wie SARS-CoV-2 in Verbindung mit Organversagen gebracht werden, von Nutzen sein.
Immunität bei Säuglingen stärken
Die Ergebnisse implizieren, dass der neue Zelltyp, der im Darm identifiziert wurde, ein wichtiger Abwehrmechanismus gegen Darminfektionen kurz nach der Geburt ist. Laut WHO und UNICEF sterben täglich etwa 7.000 Säuglinge innerhalb der ersten vier Lebenswochen, wobei Infektionen die dritthäufigste Todesursache darstellen. Laut WissenschafterInnen kann die Manipulation der Gamma-Delta-T-Zellen im frühen Lebensalter dazu beitragen, die Immunität in dieser anfälligen Säuglingspopulation zu stärken.
* Grafik: STAT5, das von Gamma-Delta T-Zellen produziert wird, ist wichtig für deren Wachstum im neonatalen Leben und damit für ihre Reaktion auf Infektionen und Entzündungen. STAT5 ist auch wichtig für den neu entdeckten, darmspezifischen Typ von Gamma-DeltaT-Zellen. Die Hemmung von STAT5 kann die Behandlung von Entzündungskrankheiten wie Multipler Sklerose (MS) oder Psoriasis fördern, während die Manipulation von Gamma-Delta T-Zellen (z.B. funktionelle Verbesserung) helfen kann, schädliche Infektionen zu verhindern.