Entschlüsselung von chemischem „Übersprechen“, das das Überleben von Immunzellen bestimmt

Entschlüsselung von chemischem „Übersprechen“, das das Überleben von Immunzellen bestimmt
Entschlüsselung von chemischem „Übersprechen“, das das Überleben von Immunzellen bestimmt
Anonim

UCSF-Biologen haben ein Muster von Signalen entschlüsselt, das für jede T-Zelle des Immunsystems Leben oder Tod bedeutet und möglicherweise die Entwicklung des natürlichen Abwehrarsenals des Körpers steuert.

Wenn ein Virus, ein Parasit oder ein anderer Krankheitserreger in eine Zelle eindringt, erkennen die T-Zellen des Immunsystems den Feind und ein starkes chemisches Signal wird über eine Andockstelle ausgelöst, die als T-Zell-Rezeptor bekannt ist. Die aktuelle Forschung identifiziert eine mögliche neue Rolle für diese chemische Botschaft. Die Wissenschaftler vermuten, dass das Zusammenspiel zwischen diesem Signal und einem von einem Hormon erzeugten Signal kontinuierlich die T-Zell-Soldaten auswählt, die der Körper braucht, wenn er einer wechselnden Besetzung von Eindringlingen gegenübersteht.Was diesen Auswahlprozess steuert, hat Biologen lange verwirrt.

Das Steroidhormonsignal ist normalerweise auf niedrigem Niveau vorhanden, das mit dem Tagesrhythmus schwankt, aber Stress kann dazu führen, dass der Hormonspiegel ansteigt. Die neue Studie könnte zu einem molekularen Verständnis führen, wie stressinduziertes Hormonungleichgewicht die Funktion des Immunsystems beeinträchtigt, sagen die Wissenschaftler. Dieses Ungleichgewicht führt manchmal dazu, dass das Immunsystem T-Zellen aktiviert, die den Körper angreifen und Autoimmunerkrankungen verursachen.

Die Forschung wurde durchgeführt, um eine größere Frage zu klären: Wie die Kakophonie chemischer Botschaften, die durch eine Zelle strömen, letztendlich als ein einziger Befehl "gehört" wird, um ein Gen ein- oder auszusch alten - die grundlegende Aktionseinheit in die Zelle.

"Signale aus der Umwelt, von Hormonen und vielen anderen Quellen werden zu einem Stoff verwoben", erklärt Keith Yamamoto, PhD, Professor und Lehrstuhl für molekulare und zelluläre Pharmakologie von der UCSF. „Es ist das Gewebe, das den Zustand der Zelle zu einem bestimmten Zeitpunkt definiert und bestimmt, ob Gene aktiviert sind oder nicht.Wir wollten untersuchen, wie verschiedene Signale integriert werden, um Anweisungen für die genetische Maschinerie zu erzeugen."

Die Ergebnisse der Wissenschaftler werden in der Ausgabe der Proceedings of the National Academy of Sciences vom 20. Juni veröffentlicht. Hauptautorin ist Christina A. M. Jamieson, PhD, eine UCSF-Postdoktorandin, die in Yamamotos Labor arbeitet.

Yamamoto ist ein Experte für Glucocorticoid-Rezeptoren, Proteine, die das Glucocorticoid-Hormon binden und direkt Gene regulieren, die an einer großen Anzahl lebenswichtiger Funktionen wie der Kontrolle des Blutdrucks, des Blutzuckerspiegels und der Kontrolle des Schicksals von T-Zellen beteiligt sind. Da bekannt ist, dass Signale des Glucocorticoid-Rezeptors (GR) die T-Zell-Entwicklung beeinflussen, erkannten Yamamoto und Jamieson, dass die Untersuchung des „Übersprechens“zwischen Botschaften von GR und T-Zell-Andockstellen einen Einblick in die Art und Weise bieten könnte, wie Signale mit dem direkten Gen interagieren Aktivität.

Es wird erwartet, dass die Ergebnisse in Zellkulturen von Mäusen auch auf den Menschen übertragbar sind, da Glukokortikoide die Gene in ähnlicher Weise wie beim Menschen regulieren und zur Behandlung vieler menschlicher Autoimmunerkrankungen eingesetzt werden.

Starke Medikamente, die Derivate von Kortikosteroidhormonen sind, gehören zu den wirksamsten Behandlungen für Autoimmunerkrankungen wie rheumatoide Arthritis, betonen die Forscher, obwohl unklar ist, wie das Hormon seine Wirkung auf das Immunsystem ausübt. Das Verständnis, wie das Hormon im Immunsystem wirkt, kann eine bessere Ausrichtung der Hormontherapie ermöglichen, um schwerwiegende Nebenwirkungen ihrer Anwendung wie Osteoporose zu minimieren.

Die Forschung könnte auch ein neues Instrument gegen Krebs liefern, berichten die Wissenschaftler. Die Hormontherapie zur Bekämpfung von Brust- und Prostatakrebs wird oft beeinträchtigt, wenn Krebszellen gegen die Hormonwirkung resistent werden. Die neue Forschung identifiziert ein Signal des T-Zell-Rezeptors, das solche Hormonbotschaften aufhebt. Sie schlagen vor, dass ein Medikament, das dieses Signal hemmt, Krebszellen erneut für eine Hormontherapie sensibilisieren könnte.

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