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Diabetesforschung

Angeborene Immunantwort bei Typ-1-Diabetes wichtiger als gedacht

Prof. Dr. Anette-G. Ziegler Forscherinnen und Forscher am Helmholtz Zentrum Mnchen haben eine Methode entwickelt, die es erlaubt, aus wenigen Zellen detaillierte Protein-Daten zu gewinnen. Deren Leistungsfhigkeit demonstrierten sie nun an Blutproben von Kindern mit Typ-1-Diabetes und fanden heraus: Die angeborene Immunantwort spielt bei der Krankheit eine grere Rolle als gedacht. Die Arbeit entstand im Rahmen des Deutschen Zentrums fr Diabetesforschung (DZD) und wurde im 'Journal of Proteome Research' publiziert.

Bei Typ-1-Diabetes greift das eigene Immunsystem die Insulin produzierenden Zellen in der Bauchspeicheldrse an. Wie es genau dazu kommt, ist bislang nicht vollends verstanden. Klar ist jedoch, dass die sogenannten T-Zellen eine entscheidende Rolle dabei spielen.

Die Autoren der aktuellen Studie konzentrierten sich nun auf das Proteom[*] einer Untergruppe, der CD4+ T-Zellen (T-Helferzellen). Angefhrt wurde das Team von Dr. Stefanie Hauck, Leiterin der Abteilung Proteinanalytik und der Core Facility Proteomics, und Prof. Dr. Anette-G. Ziegler, Direktorin des Instituts fr Diabetesforschung (IDF) am Helmholtz Zentrum Mnchen.

Bisher lag die Schwierigkeit bei solchen Analysen vor allem darin, dass die Anzahl dieser Zellen relativ gering ist. Entsprechend groe Probenmengen waren daher fr eine Analyse ntig. "Aber gerade bei Kindern mchten wir grere Blutabnahmen natrlich vermeiden. Daher konnten wir solche Untersuchungen bisher nicht durchfhren", erklrt die Fachrztin fr Endokrinologie und Diabetes Anette-G. Ziegler.

Ein neues Verfahren erlaubte es den Wissenschaftlern allerdings nun die Analysen mit deutlich weniger Zellen durchzufhren. "Durch den Einsatz hochauflsender Massenspektrometrie konnten wir die bentigte Menge erheblich reduzieren", berichtet Marlen Lepper, Erstautorin der Studie. "Aus nur 250.000 Zellen konnten wir etwa 6.000 Proteine des T-Helferzell-Proteoms beschreiben." Fr die Untersuchung zogen die Forscher Proben von 30 Kindern und Jugendlichen heran, bei denen kurz zuvor ein Typ-1-Diabetes diagnostiziert worden war. Diese Daten verglichen sie mit denen aus Proben von 30 gesunden Kindern.

Bei der Auswertung stieen die Forscher dann auf unerwartete Ergebnisse: "Entgegen der Annahme, dass vor allem die adaptive Immunantwort den Typ-1-Diabetes verursacht, fanden wir vor allem Proteine aus der angeborenen Immunantwort[**]", erklrt Studienleiterin Stefanie Hauck. "Das weist darauf hin, dass fehlgeleitete Neutrophile beziehungsweise myeloide Blutzellen die Entstehung der Krankheit prgen."

Diesen Zusammenhang wollen die Forscher knftig weiter unter die Lupe nehmen. Zudem lasse sich die neue Methode auf vielfltige weitere Fragestellungen von klinischer Relevanz bertragen. "Unsere Studie zeigt eindrucksvoll das analytische Potential hochauflsender Massenspektrometrie bei der Phnotypisierung geringer Mengen an Patientenmaterial aus Biobankproben. Darber hinaus stellen wir der wissenschaftlichen Gemeinde die bislang umfassendste Referenz-Datenbank fr die Analyse humaner Proteine zu Verfgung", so Hauck.

Weitere Informationen

* Als Proteom bezeichnet man die Gesamtheit aller Proteine innerhalb eines definierten Bereiches (beispielsweise Lebewesen, Gewebe, Zelle oder Zellkompartiment).

** Bei der angeborenen Immunantwort ist die Struktur der beteiligten Proteine im Genom festgelegt und somit vorgegeben. Im Gegensatz dazu steht die adaptive Immunantwort, bei der sich der Krper auf den jeweiligen Erreger oder das Antigen einstellt (etwa durch Bildung von Antikrpern).

Hintergrund

Proteomische Studien im Kontext von T1D beschrnkten sich bislang auf die Analyse von Krperflssigkeiten wie Serum, Plasma oder Urin. Unsere Studie beschreibt nun erstmalig das Proteom von peripheren CD4 positiven T-Zellen in kranken und gesunden Kindern. Auch eine krzlich erschienene bersichtsarbeit befasst sich mit der Rolle des angeborenen Immunsystems bei der Entstehung von Typ-1-Diabetes.

Die Doktorandin Marlen Lepper ist Teilnehmerin der Helmholtz Graduate School Environmental Health, kurz HELENA.

Quellen

Original-Publikation: Lepper, M.F. et al. (2017): The proteomic landscape of patient-derived CD4+ T cells in recent-onset type 1 diabetes. Journal of Proteome Research, DOI: 10.1021/acs.jproteome.7b00712

Bildunterschrift: Prof. Dr. Anette-G. Ziegler
Bildquelle: Diabetes-Portal DiabSite

zuletzt bearbeitet: 12.12.2017 nach oben

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