Einblicke in das Immunsystem Körpereigenes Protein schützt vor Typ-2-Diabetes

Regulatorische T-Zellen halten das Immunsystem im Gleichgewicht und verhindern, dass es sich gegen den Körper selbst richtet. Forscher aus Bonn haben nun einen neuen Mechanismus entdeckt, mit dem T-Zellen speziell im Fettgewebe Entzündungen hemmen und somit auch der Entstehung von Typ-2-Diabetes vorbeugen. Doch ohne ein bestimmtes Protein scheitern die T-Zellen an ihrer Schutzaufgabe.

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DZNE – Deutsches Zentrum für Neurodegenerative Erkrankungen e.V.

Bonn – Das Immunsystem schützt den Körper vor Infektionskrankheiten. Wird es aber zu aktiv, kann sich das negativ auswirken. Nicht nur Autoimmunerkrankungen können die Folge sein – Entzündungsreaktionen können indirekt auch zu neurodegenerativen Erkrankungen oder zu Typ-2-Diabetes beitragen.

Regulatorische T-Zellen halten das Immunsystem unter Kontrolle. Sie zirkulieren in der Blutbahn oder sind in bestimmten Geweben angereichert, um dort lokalen Entzündungen entgegenzuwirken. „Die Rolle von regulatorischen T-Zellen im Fettgewebe ist gut untersucht“, sagt Marc Beyer, Wissenschaftler am Deutschen Zentrum für Neurodegenerative Erkrankungen (DZNE). „Sie halten das Gewebe gesund und wirken so der Entwicklung von Typ-2 Diabetes entgegen“. Aber wie sie diese Aufgabe erfüllen, war noch nicht im Detail klar. Gemeinsam mit Joachim Schultze von der Universität Bonn hat Beyer sich genau dieser Frage gewidmet. Nun zeigten die beiden Forscher mit ihren Teams, dass ein Protein namens 15-Hydroxyprostaglandin-Dehydrogenase – kurz HPGD – für die Funktion dieser T-Zellen eine Schlüsselrolle spielt.

Ein Protein reguliert regulatorische T-Zellen

Sowohl bei Menschen als auch bei Mäusen ist HPGD in regulatorischen T-Zellen besonders angereichert, stellten die Forscher fest. Das Protein baut ein Gewebshormon namens Prostaglandin E2 ab, das gerade im Fettgewebe in hoher Konzentration vorhanden ist. Das Abbauprodukt selbst aktiviert dann wiederum andere Faktoren, die das Immunsystem dämpfen können. „HPGD hat im Körper eine ganze Reihe von Funktionen, aber über seine Rolle im Immunsystem war bisher noch nichts bekannt“, sagt Schultze.

Die Forscher untersuchten die Funktion von HPGD, indem sie Mäuse züchteten, denen dieses Protein speziell in regulatorischen T-Zellen fehlte. Die Abwesenheit von HPGD machte sich vor allem bei älteren Mäusen bemerkbar – hier häuften sich Immunzellen im Fettgewebe an. „Wir vermuten, dass Entzündungsprozesse mit der Zeit langsam voranschreiten. Wenn den regulatorischen T-Zellen HPGD fehlt, können sie dem nichts mehr entgegensetzen und der entzündliche Prozess nimmt überhand“, erklärt Schultze.

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Darüber hinaus führte bei Mäusen, denen HPGD in den regulatorischen T-Zellen fehlte, eine fetthaltige Nahrung leicht zu einer Insulinresistenz. Bei Menschen, so zeigten die Bonner Wissenschaftler schließlich, besteht ebenfalls ein Zusammenhang zwischen HPGD und Typ-2-Diabetes: Bei Diabetes-Patienten war HPGD in regulatorischen T-Zellen reduziert.

HPGD in regulatorischen T-Zellen schützt also vor Entzündungen im Fettgewebe und vor Typ-2-Diabetes, so schlossen die Bonner Wissenschaftler. „Vermutlich geht die Bedeutung von HPGD zumindest bei Menschen aber noch darüber hinaus“, meint Beyer. „HPGD ist bei Menschen auch in regulatorischen T-Zellen im Blut angereichert, es hat also vermutlich eine generelle Funktion. Somit könnte der Mechanismus auch bei neurodegenerativen Erkrankungen eine Rolle spielen.“

Originalpublikation: Schmidleithner et al.: Enzymatic activity of HPGD in Treg cells suppresses Tconv cells to maintain adipose tissue homeostasis and prevent metabolic dysfunction. Immunity, April 23, 2019, DOI: 10.1016/j.immuni.2019.03.014

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