Wie Epigenetik das Immungedächtnis im gesamten menschlichen Körper prägt
Epigenetische Programmierung von Immunzellen: dauerhafter Gewebeaufenthalt und Schutz vor Infektionen
Eine gemeinsame Studie der Forschungsteams von Prof. Dr. Andreas Radbruch, Deutsches Rheuma-Forschungszentrum Berlin, ein Institut der Leibniz-Gemeinschaft (DRFZ), und Prof. Dr. Jörn Walter, Universität des Saarlandes, zusammen mit Wissenschaftler:innen der Charité – Universitätsmedizin und des Berlin Institute of Health (BIH), hat herausgefunden, wie Immunzellen epigenetisch geprägt werden, um Schutz vor wiederholten Infektionen durch Krankheitserreger zu bieten und damit sie in bestimmten Geweben dauerhaft überleben können. Die Ergebnisse wurden kürzlich in der Fachzeitschrift Immunity & Inflammation veröffentlicht.
T-Lymphozyten sind ein wesentlicher Bestandteil des sogenannten „immunologischen Gedächtnisses“. Sie merken sich, wie sie Krankheitserreger bekämpft haben und können beim nächsten Kontakt schneller und wirksamer reagieren.
Die Studie zeigt, dass bei „Gedächtnis-T-Lymphozyten“ deren Gene durch epigenetische Prägung so verändert werden, dass die Zellen in bestimmten Geweben dauerhaft überleben können. Ebenso werden Gene modifiziert, die für eine erneute Immunreaktion erforderlich sind.
Der Mechanismus beruht auf Demethylierung spezifischer Cytosinbasen in der DNA. Dadurch werden bestimmte Gene für Transkriptionsfaktoren zugänglich gemacht. Dieser Prozess stärkt einerseits die Immunabwehr gegen Krankheitserreger, kann jedoch bei Fehlsteuerung zur Entstehung von Erkrankungen wie Allergien oder chronischen Entzündungen beitragen.
Dr. Jun Dong vom DRFZ, verantwortliche Autorin der Studie, erklärt:
„Unsere Ergebnisse zeigen, dass T-Lymphozyten nicht nur für erneute Immunreaktionen geprägt sind, sondern auch für den dauerhaften Verbleib in bestimmten Geweben. Diese epigenetische Prägung eröffnet die Möglichkeit, sie während sekundärer und chronischer Immunreaktionen gezielt nachzuverfolgen. Dadurch erhalten wir neue Einblicke in die Arbeitsteilung des immunologischen Gedächtnisses – sowohl im Kontext schützender Immunität als auch bei immunvermittelten Erkrankungen wie rheumatischen Erkrankungen.“
Originalpublikation
Zellbiologie
Anmerkungen
Die Studie wurde von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG), dem Leibniz-Exzellenzprogramm, dem China Scholarship Council (CSC), dem Chinesisch-Deutschen Zentrum für Wissenschaftsförderung (CDZ, DFG), dem Europäischen Forschungsrat (ERC) und dem deutschen Epigenom-Programm „DEEP“ unterstützt.
Die Grafik wurde mit unter Verwendung von BioRender erstellt
