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Wie das Komplementsystem die erworbene Immunantwort reguliert

22.10.2012

Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Exzellenzclusters konnten erstmals zeigen, dass CD46, ein Regulatorprotein des Komplementsystems, mit dem Notch-Liganden Jagged 1 auf T-Lymphozyten interagiert. Diese Bindung ist bei Infektionen für die Aktivierung und Regulation der T-Zellen von großer Bedeutung.

Das Komplement- und das Notch-System sind Teile des angeborenen Immunsystems, die wichtige Funktionen bei der Immunabwehr sowie der Differenzierung von Zellen des Immunsystems vermitteln. Bei einer Infektion erkennen naive T-Zellen Antigene auf der Zelloberfläche von Erregern, werden aktiviert und differenzieren. CD46 wurde ursprünglich als humanes Komplementregulatorprotein beschrieben, das körpereigene Zellen vor Angriffen des Komplementsystems schützt. Kürzlich wurde gezeigt, dass CD46 für die Differenzierung von T-Lymphozyten von entscheidender Bedeutung ist. Differenzierte T-Zellen schütten Zytokine wie Interferon-gamma (IFN-γ) aus und wandeln sich weiter zu Interleukin-10 (IL-10) produzierenden regulatorischen T-Lymphozyten. Auch das Notch-System trägt zur Differenzierung von T-Lymphozyten in verschiedene Effektorzellen bei.
Die Studie, die kürzlich bei Nature Immunology veröffentlicht wurde, zeigt erstmals, dass das Komplement- und das Notch-System nicht getrennt agieren, sondern gemeinsam zur Differenzierung von T-Lymphozyten zu IFN-γ-produzierenden Zellen führen. Die Arbeitsgruppe von Professor Jörg Köhl, Institut für Systemische Entzündungsforschung der Universität zu Lübeck, konnte zeigen, dass CD46 mit dem Notch-Liganden Jagged 1 auf naiven humanen T-Lymphozyten assoziiert ist. Nach der Aktivierung von T-Lymphozyten wird CD46 herunterreguliert, gleichzeitig interagiert Jagged 1 mit Notch 1. In Zusammenarbeit mit internationalen Kooperationspartnern konnten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler zudem zeigen, dass die Regulation der Interaktion von Notch 1 mit seinen verschiedenen Liganden auf T-Lymphozyten durch CD46 von entscheidender Bedeutung für die Differenzierung von T-Lymphozyten in IFN-γ bzw. IL-10 produzierende T-Lymphozyten ist.
Diese neuen Befunde haben eine wichtige medizinische Bedeutung. Bei Patientinnen und Patienten, die kein CD46 bilden oder eine Mutation im Jagged 1-kodierenden JAG1 Gen haben, produzieren die T-Lymphozyten nach Aktivierung kein oder kaum IFN-γ. Dadurch ist die erworbene Immunantwort drastisch vermindert und es kommt zu wiederkehrenden Infektionen des Ohrs oder der Lunge. Tatsächlich fungiert CD46 als Rezeptor für einige humanpathogene Viren und Bakterien, wie z.B. das Masernvirus, Herpesvirus 6, Adenoviren sowie Streptokokkus pyogenes, Neisseria gonorrhoeae und meningitidis. Ob diese Pathogene bei einer Infektion die neu beschriebene Interaktion von CD46 mit Jagged 1 beeinflussen, muss in weiterführenden Studien untersucht werden.

Link zur Onlinepublikation: www.nature.com/ni/journal/v13/n12/full/ni.2454.html

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