|
Bonn (idw) - Tagtäglich dringen Krankheitserreger in den menschlichen Körper ein, die bekämpft
werden müssen. Das Immunsystem hat hierfür Wachposten-Zellen entwickelt, die eindringende Bakterien und
Viren fressen. Diese Riesenfresszellen – Makrophagen genannt – stellen eine erste Abwehrlinie des Immunsystems
dar. Forscher des Exzellenzclusters ImmunoSensation der Universität Bonn und des Deutschen Zentrum für
neurodegenerative Erkrankungen (DZNE) konnten nun entschlüsseln, dass diese Zellen in ihrer Entwicklung erst
einsatzbereit sind, wenn sie ihr Einsatzgebiet, also ihr Zielgewebe, erreicht haben. Diese Ergebnisse wurden jetzt
im renommierten Fachmagazin Science publiziert.
Dr. Marc Beyer und Prof. Dr. Joachim Schultze vom LIMES-Institut (Life and Medical Sciences) der Universität
Bonn arbeiteten für die Ergebnisse mit den Gruppen von Dr. Frederic Geissmann, Memorial Sloan Kettering Cancer
Center, New York/USA, und Dr. Christoph Bock vom CeMM Forschungszentrum Wien, zusammen.
Die Kinderstube der Makrophagen in der Embryonalentwicklung liegt im Dottersack und der fötalen Leber. Von
hier wandern sie in die Blutgefäße und schließlich in Organe, in denen Sie dann ihre Mission erfüllen:
Eindringlinge suchen, identifizieren und dann fressen. Ihre Aufgaben können Makrophagen am besten im ausgewachsenen
Zustand im jeweiligen Organ ausführen. Bisher war die Frage offen, ob die Makrophagen erst im betroffenen
Gewebe diesen Entwicklungsschritt durchlaufen oder ob während der Embryonalentwicklung für jedes Gewebe
unterschiedliche Makrophagen-Typen vorgesehen sind.
Dr. Beyer und Prof. Schultze haben mit einer neuartigen Methode – dem Single Cell RNA Sequencing - zu der Antwort
beigetragen. Die Untersuchung der Ribonukleinsäure (RNA) Information jeder einzelnen Zelle ist sehr aufwendig
und erfordert viel Expertise. Marc Beyer sagt: „Die Analyse von einzelnen Zellen hat gegenüber der Auswertung
einer ganzen Zellpopulation den großen Vorteil, dass auch kleinste Unterschiede entdeckt werden können.“
Für die Studie wurde die RNA von über 500 einzelnen Zellen analysiert. Diese Form der Erbinformation
übersetzt den genetischen Code in funktionsfähige Proteine. Mithilfe der Methode konnte gezeigt werden,
dass sich Makrophagen erst im Zielgewebe vollständig entwickeln und einsatzbereit sind. Vorläuferzellen
der ausgewachsenen Makrophagen besitzen bereits das nötige Entwicklungsprogramm. Dieses wird aber erst im
betreffenden Organ angeschaltet und für jedes Organ wird dabei ein ganz spezifisches Programm aktiviert.
Prof. Joachim Schultze, sagt: „Durch die gewonnenen Erkenntnisse können zukünftig auch Fragen zur Entstehung
von Organen besser beantwortet werden. Makrophagen scheinen hier eine wichtige Rolle zu spielen, da sie bereits
frühzeitig in ihrer Vorläuferform Organe in der Embryonalentwicklung besiedeln.“ Die Analyse der Erbsubstanz
einzelner Zellen unter verschiedenen Bedingungen kann hierbei einen wichtigen Beitrag leisten.
|
