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Immuntoleranz bei Typ-1-Diabetes

Typ-1-Diabetes ist eine Autoimmunerkrankung, in deren Verlauf es zu einer spezifischen Zerstörung der insulinproduzierenden Betazellen im Pankreas kommt. Die Erkrankung ist somit durch einen Verlust der immunologischen Selbsttoleranz gegenüber den pankreatischen Inselzellen gekennzeichnet.

Typ-1-Diabetes ist eine Autoimmunerkrankung, in deren Verlauf es zu einer spezifischen Zerstörung der insulinproduzierenden Betazellen im Pankreas kommt. Die Erkrankung ist somit durch einen Verlust der immunologischen Selbsttoleranz gegenüber den pankreatischen Inselzellen gekennzeichnet.

Foxp3+ regulatorische T (Treg)-Zellen spielen eine entscheidende Rolle für die Aufrechterhaltung immunologischer Toleranz und damit für die Verhinderung von Autoimmunität.

Die Bindung von Antigen an den T-Zell-Rezeptor ist nötig für die Differenzierung von naiven in Foxp3+ regulatorische T-Zellen, ein Prozess, welcher innerhalb und außerhalb des Thymus initiiert werden kann.

Wir konnten in Maus- und humanisierten Modellen zeigen, dass eine effiziente extrathymische Generierung von Foxp3+ Treg-Zellen – die sogenannte Treg-Konversion oder Induktion – sehr effizient durch eine subimmunogene Antigen-Stimulation erzielt werden kann. Die subimmunogene Applikation verhindert eine starke Aktivierung von T-Zellen und Antigen-präsentierenden Zellen. Unser Verständnis, welche Mechanismen und Faktoren insbesondere in der frühen Phase der Typ-1-Diabetes Erkrankung – der sogenannten Inselzellautoimmunität - die Induktion regulatorischer T-Zellen in vivo beeinflussen, steht jedoch noch am Anfang.

Unsere Arbeitsgruppe nutzt daher einen translationalen zellulären und molekularen immunologischen Forschungsansatz, um die Mechanismen der Immunaktivierung vs. Immuntoleranz bei Diabetes besser zu verstehen. Hierbei konzentrieren wir uns auch auf die Mechanismen der humanen Treg-Induktion bei bestehender Autoimmunität, sowie auf neue Applikationsstrategien für antigen-spezifische Immuntoleranz-Induktion. Zudem zielen wir darauf ab, kritische Faktoren im Rahmen der T-Zellaktivierung näher zu charakterisieren und ihren Einfluss auf die Induktion regulatorischer T-Zellen in vivo zu verstehen. Für diese Untersuchungen verwenden wir insbesondere humanisierte Modelle. Ein weiterer Forschungsschwerpunkt liegt außerdem in der Untersuchung molekularer Mechanismen gewebespezifischer Treg-Induktion in Zielgeweben des Diabetes.

Mit diesen Forschungsarbeiten möchten wir einen wichtigen Beitrag zum Verständnis der Immuntoleranz bei Diabetes leisten und unserer Vision, mit einer individualisierten Treg-Induktion das Voranschreiten der Diabetes-Entwicklung verlangsamen oder gar aufhalten zu können, einen wichtigen Schritt näherkommen.

WissenschaftlerInnen des Forschungsbereiches

Martin Scherm

Doktorand

Hannah Hipp

Doktorand

Daria Opaleva

Doktorand

Maria Kral

Doktorand

Laura Harrison

Wissenschaftliche Koordinatorin

Dr. Maike Becker

Post doc

Giulia Boschi

PhD student

Sandra Dirschl

PhD student

Franziska Schadl

Biologielaborantin

Gianmarco Spata

PhD student

Dr. Alexey Surnov

Post doc

Emily Schardey

PhD student

Till Johannsmann

Master student