Immunsystem

Wichtiger Regulator des Immunsystems entschlüsselt

19.01.16 | Redakteur: Dr. Ilka Ottleben

Querschnitt durch eine Plasmazelle (schematische Darstellung). Im Zytoplasma ist das reichlich vorhandene endoplasmatische Reticulum erkennbar, außerhalb der Zelle die produzierten Antikörper.
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Querschnitt durch eine Plasmazelle (schematische Darstellung). Im Zytoplasma ist das reichlich vorhandene endoplasmatische Reticulum erkennbar, außerhalb der Zelle die produzierten Antikörper. (Bild: © IMP /IMBA)

Plasmazellen sind wichtige Akteure des Immunsystems. Wissenschaftler am Forschungsinstitut für Molekulare Pathologie (IMP) in Wien und am Walter and Eliza Hall Institute (WEHI) in Melbourne konnten jetzt einen zentralen Regulator der Plasmazell-Funktion charakterisieren.

Wien/Österreich – Unsere Umgebung ist voll von schädlichen Mikroorganismen und Viren. Wir überleben diese täglichen Angriffe nur dank unseres Immunsystems, das diese Eindringlinge auf vielfältige Art unschädlich machen kann. Bei der Immunabwehr spielen die Plasmazellen eine zentrale Rolle, da sie Infektionen bekämpfen und langfristigen Schutz vor Krankheitserregern vermitteln.

Plasmazellen sind weiße Blutkörperchen, die aus B-Zellen hervorgehen und die ausführenden Organe der humoralen Immunantwort darstellen. Ihre Funktion ist die Produktion von Antikörpern, die in großer Menge an das Blut abgegeben werden und somit schädliche Eindringlinge im ganzen Körper neutralisieren können. Eine aktive Plasmazelle kann bis zu 10.000 Antikörpermoleküle in der Sekunde produzieren und ins Blut einschleusen. Diese Höchstleistung ist sogar im Mikroskop sichtbar: die Zellen sind vollgepackt mit Membran-umhüllten Bläschen (dem endoplasmatischen Retikulum), die für die Entstehung und Sekretion der Antikörper verantwortlich sind.

Damit Plasmazellen entstehen, müssen B-Zellen durch körperfremde Stoffe (Antigene) aktiviert werden. Die zunächst gebildeten Plasmablasten wandern in das Knochenmark und überdauern dort als äußerst langlebige Plasmazellen viele Jahre bis Jahrzehnte. Auf diesem immunologischen Gedächtnis der Plasmazellen beruht auch der anhaltende Schutz von Impfungen.

Zentrale Rolle von Blimp1 bei der Plasmazellenentwicklung

Wissenschaftler kennen die Entstehung und Aufgaben von Plasmazellen sehr genau und schon recht lange. Doch wie diese Prozesse eingeleitet und reguliert werden, war im Detail bisher nicht bekannt. Ein Team um Meinrad Busslinger, Senior Scientist und stellvertretender Direktor am Forschungsinstitut für Molekulare Pathologie (IMP) in Wien, fand nun einen wichtigen Schlüssel zur Funktion von Plasmazellen. In einem fünfjährigen Projekt konnten die Forscher die Wirkungsweise des Faktors Blimp1 als zentralen Regulator der Plasmazellentwicklung entschlüsseln. Das Wissenschaftsjournal Nature Immunology veröffentlicht jetzt die Ergebnisse des Wiener Teams sowie eine zweite Arbeit australischer Forscher, deren Projekt zum Teil auf den Daten aus Wien aufbaut.

In detailreichen Studien an Mauszellen wurden am IMP alle Gene identifiziert, die an der Bildung von Plasmazellen beteiligt sind. Die Autorin Martina Minnich, auf deren Doktorarbeit die Publikation beruht, beschreibt das Resultat: „Wir fanden, dass mehr als die Hälfte dieser Gene von Blimp1 reguliert werden. Diesem Faktor kommt somit eine zentrale Bedeutung zu. Erstmals konnten wir auch zeigen, dass Blimp1 Gene nicht nur ausschalten, sondern auch einschalten kann. Dies ist eine wichtige Erkenntnis für das Verständnis der Plasmazellentwicklung.“

Meinrad Busslinger fasst die Ergebnisse so zusammen: „Der Faktor Blimp1 kontrolliert die meisten der essenziellen Funktionen von Plasmazellen. Er steuert unter anderem ihre Mobilität und Wanderung in das Knochenmark, die enorme Vergrößerung des endoplasmatischen Retikulums und die Hochregulierung der Antikörperproduktion. Ohne Blimp1 gibt es keine Antikörper-vermittelte Immunität.“

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