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Der Entstehung chronisch-entzündlicher Erkrankungen auf der Spur

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Bei chronisch-entzündlichen Erkrankungen ist das normalerweise fein austarierte Abwehrsystem aus der Balance geraten. Was dabei in den Immunzellen geschieht, ist Gegenstand unserer Forschung.
Normalerweise unterliegt das Immunsystem einem hochkomplexen Regelwerk. Die beteiligten Zellen kontrollieren ihre Aktivitäten wechselseitig. Zentrale Schaltstellen geben die Richtung vor. Dieses Zusammenspiel gerät bei chronischen Entzündungen wie Autoimmun- und Darmerkrankungen, bzw. Allergien durcheinander. Die Schaltstellen justieren sich neu, aber in fehlerhafter Schieflage und halten dadurch die Immunzellen in einem ständigen Aktivierungszustand.
Eine entscheidende Rolle spielen dabei die T-Lymphozyten. Unsere Arbeitsgruppe untersucht, wie die Balance zwischen entzündungsfördernden und entzündungshemmenden T-Zellen bei chronischen Entzündungen gestört wird, welche Schalter dafür entscheidend sind und was sich auf molekularer Ebene in den T-Zellen verändert.
In einem systembiologischen Ansatz haben wir zelluläre Regulatoren, Transkriptionsfaktoren genannt, nicht nur isoliert voneinander betrachtet, sondern auch ihr Zusammenwirken analysiert. Dabei zeichnete sich der Transkriptionsfaktor NFATc2 als eine zentrale Schaltstelle ab, da er Menge und Stärke eines Antigens in die Anzahl der Zytokin-produzierenden T-Zellen übersetzt.
Derzeit untersuchen wir, welche T-Zellen bei ausgewählten chronisch-entzündlichen Erkrankungen (Multiple Sklerose, Neurodermitis) hyperaktiv sind und wie sie sich im Krankheitsverlauf verändern. Zur Analyse und Visualisierung der dabei erfassten hochdimensionalen Daten nutzen wir unsere neuartige Auswertungsstrategie, die eine Mustererkennung in diesen Messdaten ermöglicht.
Unser Ziel ist es, weitere entscheidende Schaltstellen in T-Zellen zu finden, um hyperreaktive T-Zellen nicht nur zu dämpfen, sondern auch so zu verändern, dass sich das Abwehrsystem rejustiert.

Stichworte
T-Zell-Aktivierung
T-Zell-Differenzierung
Transkriptionsfaktoren
Ser/Thr Phosphatase Calcineurin
Zytokine

Signaltransduktion Prof. Dr. Ria Baumgrass Tel +49 (0)30 28460-732/699 baumgrass@drfz.de Zur Person
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Gruppenleiterin:
Prof. Dr. Ria Baumgrass

Doktoranden:
Stefanie Gryzik
Yen Hoang

Bachelor/Diplom/Master Studenten:
Martin Schaedlich
Alexander Rybak
Tom Janatzek
Josephine Poetsch
Matthias Sikora

Med Studenten:
Ariana Mekonnen

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  • Detlef Groth, Joachim Selbig, University of Potsdam, Bioinformatik, Potsdam
  • Hanspeter Herzel, Fridolin Groß; Humboldt-Universität Berlin (HU), Institut für Theoretische Biologie (ITB), Berlin
  • Matthias Selbach, Matthias Sommer, Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin (MDC), Proteome Dynamics, Berlin
  • Johannes Schuchard; Ivo Bachmann, Microdiscovery GmbH, Berlin
  • Julio Vera-Gonzalez, Friedrich-Alexander University (FAU), Laboratory of Systems Tumor Immunology, Erlangen
  • Olaf Wolkenhauer, Saptarshi Bej, University of Rostock, Department of Systems Biology and Bioinformatics, Rostock
  • Margitta Worm, Felix Kiecker, Charité, Dermatology, Berlin
  • Friedemann Paul, Charité, Clinical Neuro-Immunology, Berlin
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Karl, M., Sommer, C., Gabriel, C.H., Hecklau, K., Venzke, M., Hennig, A.F., Radbruch, A., Selbach, M., and Baumgrass, R. (2019). Recruitment of Histone Methyltransferase Ehmt1 to Foxp3 TSDR Counteracts Differentiation of Induced Regulatory T Cells. J Mol Biol 431, 3606-3625. doi: 10.1016/j.jmb.2019.07.031.

Gabriel, C.H., Gross, F., Karl, M., Stephanowitz, H., Hennig, A.F., Weber, M., Gryzik, S., Bachmann, I., Hecklau, K., Wienands, J., et al. (2016). Identification of Novel Nuclear Factor of Activated T Cell (NFAT)-associated Proteins in T Cells. J Biol Chem 291, 24172-24187. doi: 10.1074/jbc.M116.739326.

Fuhrmann, F., Lischke, T., Gross, F., Scheel, T., Bauer, L., Kalim, K.W., Radbruch, A., Herzel, H., Hutloff, A., and Baumgrass, R. (2016). Adequate immune response ensured by binary IL-2 and graded CD25 expression in a murine transfer model. Elife 5. doi: 10.7554/eLife.20616.

Fang, Z., Hecklau, K., Gross, F., Bachmann, I., Venzke, M., Karl, M., Schuchhardt, J., Radbruch, A., Herzel, H., and Baumgrass, R. (2015). Transcription factor co-occupied regions in the murine genome constitute T-helper-cell subtype-specific enhancers. Eur J Immunol 45, 3150-3157. doi: 10.1002/eji.201545713.

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