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Helmholtz Munich I Daniela Barreto

Stoffwechselerkrankungen: Wie Immunzellen Gewebefunktionen regulieren

Featured Publication, Diabetes,

Eine neue Entdeckung unter der Leitung von Helmholtz Munich Forschenden aus der Forschungsgruppe Type 1 Diabetes Immunology hat aufgedeckt, wie regulatorische T-Zellen des Immunsystems (sogenannte Tregs) mit Stoffwechselgeweben zusammenspielen und diese kontrollieren. Die neuen Erkenntnisse, die in der Fachzeitschrift Cell Metabolism veröffentlicht wurden, geben entscheidende Einblicke in die Vorbeugung und Regulierung von Stoffwechselkrankheiten wie Fettleibigkeit und Typ-2-Diabetes.

Stoffwechselstörungen bedrohen zunehmend die globale Gesundheit und erfordern eine dringende Erforschung innovativer Strategien zur Vorbeugung und Behandlung. In letzter Zeit hat die komplexe Wechselwirkung zwischen Immunzellen und Stoffwechselgeweben (z. B. Fettgewebe oder Skelettmuskulatur) Aufmerksamkeit erregt. Besonders bemerkenswert sind regulatorische T-Zellen (Tregs), eine Art von Immunzellen, die nicht nur immunologische Funktionen steuern, sondern auch die Erhaltung, Integrität und Regeneration von Geweben beeinflussen. In diesem Zusammenhang unterstreichen die nicht-kanonischen Funktionen von Tregs und ihr Einfluss auf die Gewebehomöostase und -funktion das Potenzial einer gezielten Ansprache dieser Zellen zur Bewältigung von Stoffwechselerkrankungen. Forschende der Forschungseinheit Type 1 Diabetes Immunology haben die neuesten Erkenntnisse zur nischen-spezifischen Kontrolle der Gewebefunktion durch Tregs zusammengestellt. Diese wurden nun in Cell Metabolism in einer Sonderausgabe zur Prävention von Stoffwechselerkrankungen veröffentlicht. In dieser Überblicksperspektive vertieft sich die Arbeitsgruppe von Carolin Daniel in die Herausforderungen und Perspektiven der Treg-vermittelten Kontrolle von Stoffwechselelementen und betont die funktionale Spezialisierung von lokalen Tregs. Neueste Studien unterstreichen die entscheidende Rolle von lokalen Tregs, insbesondere in Stoffwechselelementen wie Fettgewebe, bei der Aufrechterhaltung einer ordnungsgemäßen Stoffwechselfunktion und der Regulation des systemischen Stoffwechsels. Das adipöse Fettgewebe zeichnet sich durch einen Verlust von Tregs aus, der Stoffwechselstörungen und Insulinresistenz fördert. In bedeutsamer Weise wurde gezeigt, dass die Expansion von Tregs wirksam ist, um Insulinresistenz in der Fettleibigkeit zu verhindern und sogar umzukehren.

Darüber hinaus hat die Gruppe von Daniel im Rahmen des TRR355 (Transregionaler Sonderforschungsbereich 355 - Heterogenität und funktionale Spezialisierung regulatorischer T-Zellen in unterschiedlichen Mikroumgebungen) und des Deutschen Zentrums für Diabetesforschung (DZD) bei Helmholtz Munich zusammen mit DZD-Forschenden des Deutschen Instituts für Ernährungsforschung in Potsdam-Rehbrücke (DIfE) kürzlich gezeigt, dass Bewegung eine stabile Induktion von hochfunktionalen, in der Muskulatur ansässigen Tregs fördert und somit die molekulare Schnittstelle zwischen Treg-basierter Regulation und Muskelfunktion und -regeneration beleuchtet.

Zusammenfassend weisen Tregs in metabolischen Geweben im Vergleich zu ihren Pendants in lymphoiden Organen unterschiedliche Eigenschaften auf und spielen eine entscheidende Rolle bei der Aufrechterhaltung des Stoffwechselgleichgewichts, der Verhinderung von Entzündungen und der Kontrolle von Gewebefunktion und -regeneration bei Stoffwechselerkrankungen. Weitere Forschungsanstrengungen haben das Ziel, ein tieferes Verständnis der Heterogenität von Treg-Zellen und ihren gewebespezifischen Funktionen zu liefern. Diese Erkenntnisse zur nischen-spezifischen Treg-Regulation ermöglichen die Erkundung ihres Potenzials zur Entwicklung präziser Immuntherapien, die nicht nur (auto-)immunologische Reaktionen und chronische Entzündungen ansprechen, sondern auch die Geweberegeneration und -reparatur bei Stoffwechselerkrankungen fördern.

Publikation:
Becker, M.*, Dirschl, S.M.*, Scherm, M., Serr, I., Daniel, C. Niche-specific control of tissue function by regulatory T cells – current challenges and perspectives for targeting metabolic disease. Cell Metabolism (2024), https://doi.org/10.1016/j.cmet.2023.12.019

Link zu weiterer Publikation:
Becker et al., Regulatory T cells require IL6 receptor alpha signaling to control skeletal muscle function and regeneration. Cell Metabolism (2023). https://doi.org/10.1016/j.cmet.2023.08.010

Weitere Informationen rund um Diabetes mellitus finden Sie auf diabinfo.de – dem nationalen Diabetesinformationsportal. diabinfo.de ist ein gemeinsames Angebot von Helmholtz Munich, dem Deutschen Diabetes-Zentrum (DDZ) und dem Deutschen Zentrum für Diabetesforschung (DZD).

In den Bereichen Diabetes vorbeugen, Leben mit Diabetes und Informationen für Fachkreise finden Sie aktuelle, neutrale und wissenschaftlich geprüfte Informationen zu allen Formen des Diabetes mellitus sowie zur Vorbeugung von Diabetes.  

Viele der Inhalte von diabinfo.de stehen auch auf Englisch, Türkisch, Russisch, Polnisch, und Ukrainisch zur Verfügung. 

 

*Funding information: Related research is funded by the German Center for Diabetes Research (DZD) and by the Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG, project numbers 490846870-TRR355/1 TPA02 and TPB02).