Struktur eines zentralen Bestandteils des menschlichen Immunsystems aufgeklärt



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08.12.2023 10:18

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Plötzlich gesund

Fortschreitende Naturerkenntnis, ganz allgemein gesprochen, ‘Wissenschaft’, ist der stärkste Feind des medizinischen Wunders. Was unseren Vorfahren als Wunder erschien, was einfache Naturvölker heute noch in heftige Erregung versetzt, das berührt den zivilisierten Menschen längst nicht mehr.
Doch es gibt einen Gegensatz, der jedem Denkenden sofort auffällt: der unerhörte, durchaus nicht abgeschlossene Aufstieg der wissenschaftlichen Heilkunde und die ebenso unerhörte Zunahme der Laienbehandlung und der Kurpfuscherei. Man schätzt die Zahl der Menschen, die der Schulmedizin kein Vertrauen schenken, auf immerhin 50 Prozent.
Wie kann es sein, daß Laienbehandler und Kurpfuscher immer wieder spektakuläre Erfolge aufweisen, von denen die Sensationspresse berichtet?
Der Autor geht dieser Frage nach und kommt zu interessanten Erkenntnissen, aus denen er Vorschläge für eine bessere Krankenbehandlung durch seine ärztlichen Standesgenossen ableitet.

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Struktur eines zentralen Bestandteils des menschlichen Immunsystems aufgeklärt

Ein internationales Team von Forschenden der LMU und des Helmholtz-Zentrums für Infektionsforschung hat die Struktur des sogenannten “ASC-Speck” visualisiert.

Ein zentraler Bestandteil des menschlichen Immunsystems ist das NLRP3-Inflammasom. Es spielt eine wichtige Rolle bei der Abwehr von Infektionen, seine chronische Aktivierung ist aber auch zentral an einer Vielzahl weiterverbreiteter Erkrankungen wie Alzheimer, Parkinson, Multipler Sklerose, Atherosklerose, Gicht und Typ II Diabetes beteiligt.

Das NLRP3-Inflammasom kommt vor allem in spezialisierten Immunzellen, beispielsweise im Blut vor. Es ist ein dichter Komplex, in dem mehrere Proteine miteinander interagieren. Ein zentrales Protein in diesem Komplex wird mit ASC abgekürzt. In nicht aktivierten Immunzellen ist es in der gesamten Zelle homogen verteilt. Wird das NLRP3-Inflammasom aktiviert, lagert sich das gesamte in der Zelle vorhandene ASC-Protein im Inflammasom-Komplex zusammen. Unter einem normalen Fluoreszenzmikroskop erscheint das ASC-Protein nach seiner Anfärbung dann als einzelner, heller, nahezu runder Punkt. Aufgrund seiner geringen Größe und hohen Dichte konnte man die Struktur des ASC-Specks in Zellen bislang nicht genauer aufklären. In der Fachliteratur werden verschiedene Modelle vorgeschlagen, aber ein umfassendes Verständnis fehlte bislang.

Ein internationales Forscherteam, an dem unter anderem die Forschungsgruppen der LMU-Professoren Don Lamb, Ralf Jungmann und Veit Hornung beteiligt waren, hat nun die 3D-Struktur des ASC-Specks in Zellen mittels verschiedener Methoden der Fluoreszenzmikroskopie visualisiert. Die kürzlich in der Fachzeitschrift iScience veröffentlichte Studie zeigt, dass der ASC-Speck eine amorphe Struktur mit einem dichten Zentrum hat, von dem einzelne Filamente ausgehen. Um die Struktur vollständig anfärben und abbilden zu können, mussten die Forschenden zwei verschiedene Ansätze kombinieren. Die wenig dichte Peripherie des ASC-Specks wurde dabei durch Antikörper und das dichte Innere durch Nanokörper angefärbt.

„Wenn wir nur eine der Anfärbemethoden verwendeten, führte dies zu Artefakten und dadurch zu falsch zu interpretierenden Daten.“, so Professor Christian Sieben vom Helmholtz-Zentrum für Infektionsbiologie in Braunschweig. “Durch eine Kombination beider Methoden konnten wir diese Hürde überwinden”, fügt Lamb hinzu. Dies sei eine wichtige Erkenntnis für die Abbildung dichter Strukturen mittels hochauflösender Fluoreszenzmikroskopie im Allgemeinen.

Eine elegante Analyse der Mikroskopie-Bilder von sehr vielen ASC-Specks deutet zudem an, dass der Speck, während sich das ASC-Protein in ihm sammelt, kaum größer, sondern vor allem dichter wird. „Unsere Ergebnisse lösen die zuvor bestehenden Kontroversen im Bezug auf die Struktur des ASC-Specks und sind ein wichtiger Schritt auf dem Weg zur vollständigen Visualisierung des Inflammasoms in Zellen“, meint Dr. Ivo Glück, Erstautor der neuen Studie.

„Diese Ergebnisse konnten nur durch eine Zusammenarbeit weltweit führender Forscher auf dem Gebiet der Fluoreszenzmikroskopie und der Inflammasom-Biologie erreicht werden und sind dadurch ein Paradebeispiel für moderne, interdisziplinäre Forschung, die wichtige Erkenntnisse für beide beteiligte Forschungsrichtungen hervorgebracht hat“, ergänzt Lamb.


Wissenschaftliche Ansprechpartner:

Dr. Ivo M. Glück
Department Chemie
Ludwig-Maximilians-Universität München
Tel.: +49 (0) 89 2180-72435
Ivo.Glueck@cup.uni-muenchen.de


Originalpublikation:

Glück IM, Mathias GP, Strauss S, Rat V, Gialdini I, Ebert TS, Stafford C, Agam G, Manley S, Hornung V, Jungmann R, Sieben C, Lamb DC. Nanoscale organization of the endogenous ASC speck. iScience. 2023 Nov 2;26(12):108382.


Bilder


Merkmale dieser Pressemitteilung:
Journalisten
Biologie, Chemie, Ernährung / Gesundheit / Pflege, Medizin, Physik / Astronomie
überregional
Forschungsergebnisse, Wissenschaftliche Publikationen
Deutsch


 

Quelle: IDW