(Wien, 27-03-2024) Ein Forschungsteam unter der Leitung von Loïc Dupré (Universitätsklinik für Dermatologie, MedUni Wien) hat in Experimenten jene koordinierende molekulare Achse identifiziert, die die Funktionsfähigkeit von T-Zellen steuert. Die Studie deckt auf, wie die Verfügbarkeit zellulärer Energie den Umbau des Aktin-Zytoskeletts steuert, eine zentrale zelluläre Aktivität, die die Fähigkeit von T-Zellen bestimmt, zu wandern und dynamische Kontakte herzustellen. Diese Erkenntnisse helfen also zu verstehen, was T-Zellen fit für ihren Kampf gegen Krankheitserregern macht, und liefern einen möglichen neuen Ansatzpunkt für die Entwicklung von Therapien gegen jene Krankheiten, bei denen das Immunsystem beteiligt ist. Die Studie wurde aktuell im Fachjournal „Cell Reports“ publiziert.
Die Immunüberwachungsfunktion der zytotoxischen CD8+-T-Zellen hängt in hohem Maße von ihrer Fähigkeit ab, zu wandern und Gewebe zu scannen. Sie hängt auch von ihrer Fähigkeit ab, Zielzellen (infizierte Zellen, Tumorzellen) über enge Kontakte, sogenannte immunologische Synapsen, zu eliminieren. Sowohl die Migration als auch der Aufbau von Synapsen werden durch einen intensiven Umbau des Aktin-Zytoskeletts angetrieben.
Obwohl der Aktinumbau seit langem als Energiereservoir für Zellen angesehen wird, war bisher nicht erforscht, wie der Energiestatus von T-Zellen ihre Aktinumbauaktivität und damit ihre Fähigkeit, Zielzellen zu finden und zu eliminieren, beeinflussen könnte“, berichtet Loïc Dupré von der Universitätsklinik für Dermatologie aus der Forschung. Die aktuelle Studie zeigte, dass Energie, die durch Glykolyse erzeugt wird, wichtig für die Bewegung und Funktion der Zellen ist. Wie sich bei der Untersuchung anhand von Proben von Patient:innen mit einem seltenen Gendefekt herausstellte, spielt ein Protein namens ARP2/3 eine entscheidende Rolle bei der Umgestaltung der Zellstruktur, also des Aktin-Zytoskeletts, das die Zellform aufrechterhält. Wenn dieses Protein nicht richtig funktioniert, haben die CD8+-T-Zellen Schwierigkeiten, sich zu bewegen und ihre zytotoxische (abtötende) Funktion auszuführen.
„Mit diesen Erkenntnissen haben wir einen bedeutenden Fortschritt im Verständnis dessen gemacht, was die zytotoxische Aktivität von T-Zellen steuert, und die Grundlage für die Erforschung neuer Möglichkeiten für T-Zell-zentrierte Immuntherapien geschaffen“, betont Loïc Dupré.“, betont Loïc Dupré. Diese Forschungsarbeit ist das Ergebnis einer engen Zusammenarbeit zwischen mehreren Forschungsgruppen der Universitätsklinik für Dermatologie der MedUni Wien (Matthias Farlik, Wolfgang P Weninger, Loïc Dupré), des CCRI (Kaan Boztug) und der Uni Wien (Jörg Menche), aber auch des Inserm in Toulouse (Frankreich), wo Loïc Dupré eine Doppelzugehörigkeit hat.
Publikation: Cell Reports
Coordinated ARP2/3 and glycolytic activities regulate the morphological and functional fitness of human CD8+ T cells
Anton Kamnev, Tanvi Mehta, Matthias Wielscher, Beatriz Chaves, Claire Lacouture, Anna-Katharina Mautner, Lisa E Shaw, Michael Caldera, Jörg Menche, Wolfgang P Weninger , Matthias Farlik, Kaan Boztug, Loïc Dupré
DOI: 10.1016/j.celrep.2024.113853