Kiel Life Science

Wichtige Zellgruppe für die lokale Immunreaktion entdeckt

20.10.2016

Kieler Team des Exzellenzclusters Entzündungsforschung identifiziert bisher unbekannte Quelle für den Botenstoff Interleukin 9
 

Interleukin 9 (IL-9) ist ein Botenstoff des Immunsystems mit vielfältigen Wirkungen. Es spielt eine Rolle bei allergischen Reaktionen, der Durchlässigkeit von Epithelzellen und der Anti-Tumor-Aktivität des Immunsystems. Unter welchen Bedingungen IL-9 in nennenswertem Umfang gebildet wird, hat eine Arbeitsgruppe des Exzellenzclusters Entzündungsforschung an der Medizinischen Fakultät der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) mit in-vitro-Zellkulturstudien aufgeklärt. Das Team unter Leitung von Prof. Dieter Kabelitz (Institut für Immunologie) identifizierte in der Studie eine bisher unbekannte Quelle für die IL-9-Produktion, die so genannten gamma/delta-T-Lymphozyten. In Geweben wie zum Beispiel der Darm- oder Bronchialschleimhaut ist dieser Zelltyp dominierend. „Botenstoffe, die von diesen Zellen im Gewebe produziert werden, können insofern eine erhebliche Bedeutung für die lokale Entzündungsreaktion haben“, erklärt Kabelitz. Die Ergebnisse dieser Studie werden jetzt in der Fachzeitschrift  Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States (PNAS) publiziert.

Der Kieler Immunologe Prof. Dieter Kabelitz erforscht schon seit vielen Jahren gamma/delta-T-Zellen (γδ-T-Zellen), die zwar nur eine kleine Untergruppe im Blut sind; im Gewebe wie der Darmschleimhaut dagegen etwa 20 bis 30 Prozent aller Immunzellen ausmachen und zum Beispiel auch. im Lungengewebe vorkommen. Sein Interesse an den Zellen begründet sich vor allem auf der Erkenntnis, dass γδ-T-Zellen einen „Riecher“ dafür haben, wenn Zellen gestresst werden und in der Folge im Stoffwechsel etwas falsch läuft, was dann eine entsprechende Immunantwort einleitet. Sie spielen daher eine große Rolle in der lokalen Immunüberwachung gegenüber Entzündung, Infektion und maligner (bösartiger) Entartung von Zellen.

In diesem Zusammenhang könnte auch die Produktion von Interleukin-9 (IL-9) relevant sein. Der Botenstoff kann das Wachstum von  Immunzellen  stimulieren sowie die Durchlässigkeit von Epithelzellen regulieren. Darüber hinaus wird durch IL-9 die Produktion von Antikörpern der IgE Klasse stimuliert, die bei allergischen Reaktionen und in der Wurmabwehr eine wichtige Rolle haben. Zusätzlich wird durch IL-9 aber auch die Aktivität von Killerzellen gesteigert, die zum Beispiel in der immunologischen Tumorabwehr  von Bedeutung sind.

Als IL-9 produzierende Zellen im Immunsystem war bisher nur eine Untergruppe der CD4-positiven T-Lymphozyten (kurz CD4-Zellen) bekannt. Voraussetzung für die Freisetzung von IL-9 ist die Aktivierung mit den Botenstoffen Transforming Growth Factor-beta (TGFβ) und Interleukin-4. „Wir haben gezeigt, dass auch gamma/delta-T-Zellen IL-9 produzieren und zwar deutlich mehr als CD4-Zellen“, sagt Kabelitz. Außerdem sei bei γδ-T-Zellen für die IL-9-Produktion nur eine Stimulation mit TGFβ nötig gewesen. „Das erforderliche TGFβ wird von Epithelzellen und von vielen Tumorzellen produziert. Es ist daher denkbar, dass in entzündlichem Gewebe, aber auch im Tumor-Mikromilieu, durch TGFβ in vor Ort befindlichen gamma/delta T-Zellen direkt IL-9 induziert wird. Dadurch kann die lokale Immunreaktion entscheidend beeinflusst werden“. In weiteren Untersuchungen ist geplant, die in Gewebekultur erzielten Ergebnisse in Krankheitssituationen zu überprüfen.

Gefördert wurde diese Studie mit Mitteln des Exzellenzcluster Entzündungsforschung, der Else-Kröner-Fresenius Stiftung und der Medizinischen Fakultät der CAU.

 

Originalpublikation:

Christian Peters, Robert Häsler, Daniela Wesch, Dieter Kabelitz: Human Vδ2 T cells are a major source of Interleukin-9. PNAS 2016;

www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.1607136113

 

Kontakt:

Prof. Dr. Dieter Kabelitz
Institut für Immunologie
Tel.: 0431/500 31000
Dietrich.Kabelitz@uksh.de
 
Dr. Christian Peters
Institut für Immunologie
Tel.: 0431/500 31037
Christian.Peters@uksh.de

 

Exzellenzcluster Entzündungsforschung
Wissenschaftliche Geschäftsstelle, Leitung: Dr. habil. Susanne Holstein
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Der Exzellenzcluster „Inflammation at Interfaces/Entzündungsforschung“ wird seit 2007 durch die Exzellenzinitiative des Bundes und der Länder mit einem Gesamtbudget von 68 Millionen Euro gefördert; derzeit befindet er sich in der zweiten Förderphase. Die rund 300 Clustermitglieder an den insgesamt vier Standorten: Kiel (Christian-Albrechts-Universität zu Kiel, Universitätsklinikum Schleswig-Holstein), Lübeck (Universität zu Lübeck, UKSH), Plön (Max-Planck-Institut für Evolutionsbiologie) und Borstel (Forschungszentrum Borstel – Leibniz-Zentrum für Medizin und Biowissenschaften) forschen in einem innovativen, systemischen Ansatz an dem Phänomen Entzündung, das alle Barriereorgane wie Darm, Lunge und Haut befallen kann.

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