Wie Zellen erkennen ungebetene Gäste
Bis jetzt, das Immunsystem und den sensor TLR8 wurde, blieb in den Schatten der Wissenschaft. Ein Forscherteam unter Federführung der Universität Bonn hat nun herausgefunden, wie dieser sensor spielt eine wichtige Rolle bei der Verteidigung der Zellen gegen Eindringlinge. Die Enzyme RNaseT2 und RNase2 Schnitt ribonukleinsäuren (RNAs) von Bakterien in kleine Fragmente, die sind so charakteristisch wie ein Fingerabdruck. Nur dann kann TLR8 erkennen die gefährlichen Erreger und Gegenmaßnahmen einleiten. Die Ergebnisse wurden jetzt veröffentlicht in der renommierten Zeitschrift Immunity.
Wenn Bakterien oder Erreger der malaria dringen in lebenden menschlichen Zellen, diese Zellen können sehr unfreundlich. Sie versuchen zu verjagen die Erreger durch Freisetzung von reaktiven Sauerstoff-Spezies—ein Prinzip, das auch in WC-Reinigern und Desinfektionsmitteln. Die Zelle in einen Zustand von Notlage, stellt Sie sich in eine Art von Quarantäne-und entzündungsbotenstoffe produziert, die sich anziehen und aktivieren andere Immunzellen. Diese Zellen des Immunsystems können, dann töten Sie infizierte Zellen oder bilden Antikörper gegen die Erreger und damit, im Idealfall, bekämpfen die Infektion auf lange Sicht.
Wie lässt sich aber der lebende menschliche Zelle erkennen, wenn eine unerwünschte Gast ist auch dort? Wie ein radar-system, das Immunsystem und den sensor mit dem wissenschaftlichen Namen toll-like-rezeptor-8 oder ‚TLR8‘ überwacht, ob tell-tale ribonukleinsäuren (RNA) angezeigt werden, während das recycling von Toten Zellen oder Verschlucken von lebenden Krankheitserregern, die angibt, fremde Eindringlinge. Dies ist, weil, wie in einem Verdauungsprozess, komplette Zellen und Zellbestandteile, die nicht mehr benötigt werden aufgegriffen und zerlegt Sie in Einzelteile und wieder zusammengesetzt in neue Zellstrukturen. Wenn Bakterien oder andere Erreger verstecken sich in diese Komponenten, Ihre unterschiedlichen RNAs, erscheint auf dem Radarschirm von TLR8 während des recycling-Prozesses.
TLR8 blieb in den Schatten
„Das Immunsystem sensor TLR8 wurde lange Zeit vernachlässigt“, sagt Dr. Eva Bartok. „Der Grund ist, dass es nicht aktiv in Mäusen, aber viele immunologische Studien durchgeführt werden, die auf diesen Modell-Organismen.“ Beim Menschen spielt es eine wichtige Rolle. Als Arbeitsgruppenleiter am Institut für Klinische Chemie und Klinische Pharmakologie am Universitätsklinikum Bonn, erläutert, war es erst das Aufkommen des CRISPR-Cas9-gen Bearbeitung, die es möglich machte, zu verstehen, die Bedeutung des TLR8 immun-sensor in menschlichen Zellen.
Die Forscher um Dr. Eva Bartok und Prof. Dr. Gunther Hartmann vom Exzellenzcluster ImmunoSensation an der Universität Bonn zunächst deaktiviert TLR8 durch das entfernen der gene mithilfe von CRISPR-Cas9. „Die Folge war, dass die menschlichen Zellen waren nicht mehr in der Lage zu erkennen-RNA aus Bakterien“, sagt Thomas Ostendorf, Blei-Autor von Bartok ‚ s research group. „Dies zeigt die zentrale Bedeutung von TLR8.“
CRISPR-Cas9-gen Bearbeiten aktiviert die neue Studie
Durch ausschalten anderer Gene, entdeckten die Forscher zwei wichtige Werkzeuge des Immunsystems: RNaseT2 und RNase2. Beide Enzyme sorgen dafür, dass das Immunsystem sensor TLR8 ist in der Lage zu erkennen, die tell-tale ribonukleinsäuren von Bakterien und malaria in den ersten Platz. „Vielleicht können Sie das Bild lange RNA als Wollknäuel, das lose Ende ist nicht wirklich sichtbar“, erklärt Thomas Zillinger, ein weiterer Koautor der Arbeit von Prof. Hartmann Gruppe. Solange die RNA vorhanden sind, da verheddert Kugeln, deren Sequenz nicht identifiziert werden können. TLR8 kann nur erkennen, ob die RNA stammt aus der host oder ein Eindringling, wenn es einmal zerlegt in lesbare Fragmente von RNaseT2 und RNase2.
Der Wissenschaftler arbeitete zunächst mit Zellkultur-Linien von Tumoren. Zur Validierung der Ergebnisse, die Sie verwendet Blutzellen von Patienten mit einer seltenen angeborenen entzündliche Krankheit, bei der RNaseT2 nicht erzeugt werden können, durch einen genetischen defekt, und die leiden unter schweren geistigen und körperlichen Behinderung führen. „Die primäre immun-Zellen aus diesen Patienten, aktivierten die Bonner Wissenschaftler zur Validierung der Ergebnisse aus der CRISPR-Cas9-Modell-Zelllinien sehr gut“, sagt Prof. Dr. Jutta Gärtner, Direktorin der Abteilung für Pädiatrie und Jugendmedizin der Universitätsmedizin Göttingen, der Sie zuerst beschrieben diese Krankheit und stellte die Bonner Forscher mit Zellen des Immunsystems, von diesen seltenen Patienten.
Grundlegende Forschung für Impfstoffe und Immuntherapien