Follikuläre T-Helferzellen (Tfh) sind für starke Antikörper-vermittelte Reaktionen unseres Immunsystems bei Infektionen und Impfungen unerlässlich. Wenn sie jedoch außer Kontrolle geraten, kann dies zu Krankheiten wie Autoimmunität, Allergien oder Krebs führen. Forscher des Universitätsklinikums Bonn (UKB) und des Exzellenzclusters ImmunoSensation der Universität Bonn haben die zugrunde liegenden Mechanismen der Tfh-Zellentwicklung im Mausmodell untersucht und so deren interne Vernetzung entschlüsselt. Sie erhoffen sich davon neue Strategien zur Entwicklung hochwirksamer Impfstoffe und neuer Therapien zur Bekämpfung verschiedener Krankheiten. Die Ergebnisse wurden nun in der renommierten Fachzeitschrift veröffentlicht Wissenschaftliche Immunologie.
Follikuläre T-Helferzellen (Tfh-Zellen) sind eine spezialisierte Untergruppe innerhalb der sogenannten CD4+ T-Helferzellen im Immunsystem. Ihre Hauptaufgabe besteht darin, die B-Zellen bei der Immunabwehr zu unterstützen. Sie sind für die Bildung hochwirksamer Antikörper unerlässlich. Tfh-Zellen spielen daher eine entscheidende Rolle beim Schutz und bei der Bekämpfung von Infektionen. „Obwohl Tfh-Zellen bereits vor über 20 Jahren erstmals beschrieben wurden, gibt es noch immer kein verlässliches Protokoll für ihre Erzeugung in Zellkultur“, beschreibt Co-Erstautorin Dr. Yinshui Chang, ehemalige Postdoktorandin an der Universität Bonn am UKB, das Motivation, den Vorgang im Mausmodell genauer zu betrachten.
Der transformierende Wachstumsfaktor TGF-β ist ein Zytokin. Hierbei handelt es sich um eine Gruppe von Proteinen, die das Wachstum und die Differenzierung von Zellen initiieren und regulieren. Das Bonner Team um Prof. Dr. Dirk Baumjohann hat nun herausgefunden, dass dieses Signalmolekül eine starke Proteinexpression sowohl des Transkriptionsfaktors Bcl6 als auch des Chemokinrezeptors CXCR5 induziert, die für Tfh-Zellen charakteristisch sind. Letzteres spielt eine wichtige Rolle bei der gezielten Migration von Tfh-Zellen in die Nähe von B-Zellen.
Wir konnten zeigen, dass die durch TGF-β in Zellkultur induzierten Tfh-Zellen den in einem lebenden Organismus erzeugten Tfh-Zellen sehr ähnlich sind. Sie leisten den B-Zellen eine entscheidende Hilfe.“
Luisa Bach, Co-Erstautorin, Doktorandin an der Universität Bonn am UKB
Der Transkriptionsfaktor c-Maf steuert das Schicksal der T-Helferzellen
Mit einer neuen Methode auf Basis der CRISPR-Genschere entdeckte das internationale Team um die Bonner Forscher, dass die durch TGF-β induzierte Produktion von CXCR5 unabhängig vom Transkriptionsfaktor Bcl6 ist, dafür aber den Transkriptionsfaktor c-Maf erfordert. Obwohl Tfh- und Th17-Zellen teilweise gemeinsame Entwicklungsstadien durchlaufen, fungiert c-Maf bemerkenswerterweise als Schaltfaktor für das Schicksal von Tfh- und Th17-Zellen. Th17-Zellen sind eine weitere spezielle Art von CD4+ T-Helferzellen spielen eine wichtige Rolle bei bakteriellen Infektionen und Autoimmunerkrankungen.
„Insgesamt klären unsere Daten wichtige Aspekte der lange ungeklärten Voraussetzungen und molekularen Wege für die Entwicklung von Tfh-Zellen. Sie verdeutlichen auch die vielfältigen Funktionen des transformierenden Wachstumsfaktors TGF-β. Darüber hinaus weisen diese Daten darauf hin, dass sich Tfh-Zellen in Mäusen entwickeln.“ und Menschen sind möglicherweise nicht so unterschiedlich, wie wir bisher angenommen haben“, sagt Prof. Baumjohann von der Medizinischen Klinik III für Hämatologie, Onkologie, Immunonkologie und Rheumatologie am UKB, der Mitglied des Exzellenzclusters ImmunoSensation und der Transdisziplinären Forschung ist Bereich (TRA) „Leben & Gesundheit“ an der Universität Bonn. „Wichtig ist, dass unsere Erkenntnisse Auswirkungen auf die Entwicklung neuer Therapiestrategien haben könnten, die Tfh-Zellen bei Impfungen und Infektionen verstärken oder sie bei Autoimmun- und allergischen Erkrankungen hemmen.“
Quelle:
Universitätsklinikum Bonn (UKB)
Zeitschriftenreferenz:
Chang, Y., et al. (2024) TGF-β spezifiziert das Schicksal von TFH- und TH17-Zellen muriner CD4+-T-Zellen durch c-Maf. Wissenschaftliche Immunologie. doi.org/10.1126/sciimmunol.add4818.