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Den natürlichen Schutzschild des Körpers aktivieren

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Angeborene Immunität

Die Zellen des angeborenen Immunsystems, die sogenannten Innate Lymphoid Cells (ILCs), fördern die Wundheilung und Regeneration von Gewebe, spielen aber auch bei der Entstehung chronisch-entzündlicher Krankheiten eine zentrale Rolle. Eindeutige Kriterien zur Unterscheidung ihrer schädigenden und schützenden Bestandteile fehlen bisher. Diese Lücke will unsere Arbeitsgruppe schließen, um den Weg für neue Therapien gegen chronische Entzündungen zu bereiten.

ILCs entwickeln sich in einem mehrstufigen Prozess aus den blutbildenden Stammzellen im Knochenmark. Angeregt durch Zellen in der Nachbarschaft eignen sich die ILCs schließlich bestimmte Effektorprogramme an – ein Vorgang, den Wissenschaftler als Imprinting bezeichnen. Die Effektorprogramme können später eingeschaltet werden und sorgen bei Infektionen oder Gewebeschäden für Abhilfe.

Die Immunantwort der ILCs kann in mindestens drei Entwicklungsstadien beeinflusst werden: Beim Einsetzen der Differenzierung, während der Imprinting-Phase und dann, wenn die Effektorprogramme im Gewebe aktiviert werden. Gezielte Eingriffe in diese Prozesse waren lange Zeit unmöglich, weil man die Ansatzpunkte nicht kannte. Unserer Arbeitsgruppe ist es gelungen diese Lücke zu schließen. Wir konnten an ILCs von gesunden Personen, aber auch von Patienten mit chronisch-entzündlichen Erkrankungen, Signale identifizieren, die sowohl die Differenzierung der Zellen steuern, als auch das Imprinting und die Aktivierung der Effektorprogramme.

Wie haben weiterhin untersucht, wie Effektorprogramme in ILCs während der Entwicklung erworben werden. Dabei konnten wir eine Transkriptionssignatur identifizieren, die typisch für ILCs vom Typ 3 ist und bereits im Differenzierungsstadium übernommen wird. Daraufhin eignen sie sich entzündungsfördernde, aber auch spezifische regenerative Programme an.

Unserer Arbeitsgruppe gelang es kürzlich, Signalwege in ILC unterscheiden, die bei einer Entzündung entweder die Produktion entzündungsfördernder Botenstoffe wie Tumornekrosefaktor oder heilungsfördernder Botenstoffe wie Interleukin-22 in Gang setzen. Die selektive Blockade oder Aktivierung der dafür zuständigen Rezeptoren erlaubt es möglicherweise, schädigende Effekte dieser Zellen zu unterbinden.

Unser Ziel ist es, weitere Signale zu identifizieren, die entweder entzündungsfördernde oder aber entzündungshemmende Programme in ILCs steuern. Zudem möchten wir erproben, ob sich durch gezielte Beeinflussung der identifizierten Rezeptoren chronische Entzündungen lindern oder gar heilen lassen.

Stichworte
Chronische Entzündung
Innate Lymphoid Cells Rezeptoren
Epigentische Prägung

Angeborene Immunität Prof. Dr. Chiara Romagnani Tel +49 (0)30 28460-681 romagnani@drfz.de Zur Person
DFG: Heisenberg-Programm
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Gruppenleiter
Prof. Chiara Romagnani, MD, Phd

Wissenschaftler
Marina Babic

Doktoranden
Christina Stehle
Timo Rückert
Daniela Hernandez
Nils Müller
Christoforos Dimitropoulos

Technische Assistenz
Ulrike Uhlig

DFG: Heisenberg-Programm
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  • Vivier E, Centre d’Immunologie de Marseille-Luminy, Aix Marseille Université, INSERM, CNRS, Marseille
  • Regev A and Sankaran V, Broad Institute of MIT and Harvard, Boston
  • Raz O and Shapiro E, Weizmann Institute, Israel
  • Dunbar CE, NHLBI, NIH
  • Bluethgen N, Medical Systems Biology, Charité Universitätsmedizin, Berlin
  • Mashreghi F, DRFZ Berlin

 

DFG: Heisenberg-Programm
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  • Cossarizza A, … Romagnani C,… Zychlinsky A. Guidelines for the use of flow cytometry and cell sorting in immunologicalstudies (second edition). Eur J Immunol. 2019 Oct;49(10):1457-1973.
  • Hammer Q, Rückert T, Romagnani C.Natural killer cell specificity for viral infections. Nat Immunol. 2018 Aug;19(8):800-808.
  • Hammer Q, Rückert T, Borst EM, Dunst J, Haubner A, Durek P, Heinrich F, Gasparoni G, Babic M, Tomic A, Pietra G, Nienen M, Blau IW, Hofmann J, Na IK, Prinz I, Koenecke C, Hemmati P, Babel N, Arnold R, Walter J, Thurley K, Mashreghi MF, Messerle M, Romagnani C. Peptide-specific recognition of human cytomegalovirus strains controls adaptive natural killer cells. Nat Immunol. 2018 May;19(5):453-463.
  • Stehle C, Hernández DC, Romagnani C.Innate lymphoid cells in lung infection and immunity. Immunol Rev. 2018 Nov;286(1):102-119.
  • Babic M, Romagnani C.The Role of Natural Killer Group 2, Member D in Chronic Inflammation and Autoimmunity. Front Immunol. 2018 May 30;9:1219.

 

DFG: Heisenberg-Programm
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