Identifizierung von neuen Effektor-B-Zell-Subgruppen und ihre Rolle in allergischen Erkrankungen

05. Mai 2016

B-Zellen spielen im menschlichen Immunsystem eine wichtige Rolle, denn sie sind die Zellen, die Antikörper produzieren. Kürzlich wurde durch ein Forschungsteam am SIAF von Prof. Cezmi Akdis (Workpackage 2) dokumentiert, dass B-Zellen – nebst ihrer Rolle als Antikörper-produzierende Zellen – durch die Produktion von Zytokinen als Regulatoren der Immunantwort fungieren können. Es wurden bestimmte Untergruppen von B-Zellen identifiziert, die bestimmte Zytokine produzieren. Beispielsweise produzieren regulatorische B-Zellen das anti-inflammatorische Zytokin Interleukin-10 und so vor Autoimmunerkrankungen und allergischen Entzündungen schützen können.

Ziel dieser Studie ist die Identifizierung von neuen humanen Zytokin-produzierenden B-Zellen-Untergruppen und die Erforschung ihrer Rolle in der Immunregulation. B-Zellen lassen sich für längere Zeiträume nicht in vitro kultivieren. Deshalb haben wir die Zellteilung der B-Zellen unterdrückt, indem wir die Produktion zweier spezifischer Gene (BCL-6 und BCL-xL) erhöht haben. Das Verfahren der Unterdrückung der Zellteilung und der Erhöhung der Produktion bestimmter Proteine nennt sich Überexpression. Damit können wir langlebige B-Zellen bilden. Um die einzelnen B-Zellen charakterisiert zu können, haben wir einzelne Zellen isoliert und B-Zellklone generiert. Dann haben wir mittels Next-Generation-Sequencing (Bestimmung der Nukleotidabfolge der RNA) die Genaktivität dieser Klone detailliert untersucht.

Identifikation von Zytokin-produzierenden B-Zellen-Untergruppen. Mittels Next-Generation-Sequencing wurde die RNA-Expression von 32 identischen B-Zell-Klonen gemessen. 6 Klonen-Clusters produzieren ähnliche Zytokine. B-Zell-Klone können demnach in jedem Cluster verschiedene spezifische Funktionen für die Regulierung der Immunantwort haben.

Damit wir neue Effektor-B-Zellen-Subtypen, die spezifische Zytokine produzieren, identifizieren konnten, mussten wir die einzelnen B-Zell-Klone anhand ihrer Zytokinexpression gruppieren. Nach diesem Ansatz haben wir 6 Klongruppen identifiziert, die bestimmte Zytokinprofile exprimierten, d.h bestimmte Zytokine aktivierten. Einige dieser Zytokinprofile (ein Expressionsprofil zeigt, was die Zelle tatsächlich gerade tut) ähnelte bereits zuvor beschriebenen Untergruppen von Effektor-B-Zellen, wie die Interferon-gamma-produzierenden B-Zellen und die Interleukin-10-produzierenden regulatorischen B-Zellen. Das Interferon ist ein Protein, das eine immunstimulierende, vor allem antivirale Wirkung entfaltet; das Interleukin ist ein antiinflammatorischwirkendes Zytokin, das im Körper ablaufende Entzündungsreaktionen hemmt. Zusätzlich fanden wir weitere Clusters mit verschiedenen Zytokinprofilen, die bis anhin noch nicht beschrieben worden sind. Derzeit arbeiten wir daran, eine detaillierte Charakterisierung dieser neuen B-Zellen-Subgruppen durchzuführen, damit ihre potentielle Rolle in allergischen Erkrankungen bewertet werden kann.

Wie anpassungsfähig sind Neutrophile gegenüber entgegengesetzten Signalen?

22. Februar 2024

Paola Martinez Murillo, Postdoktorandin in der Gruppe von Pierre-Yves Mantel von der CK-CARE AG, erhielt ein Spark-Stipendium des SNF, um die Auswirkungen gegensätzlicher Signale auf die Biologie der Neutrophilen bei atopischer Dermatitis zu untersuchen.

Spark ist ein Förderungsprogramm des Schweizerischen Nationalfonds (SNF) mit dem Ziel, Projekte zu unterstützen, die unkonventionelles Denken zeigen und einen einzigartigen Ansatz einführen. Spark ist sehr kompetitiv und unterstützt Projekte, die auf vielversprechenden und originellen Ideen basieren. CK-CARE wurde im Juni 2023 vom SNF als förderungswürdige Institution anerkannt, wodurch den Forschenden von CK-CARE neue Förderungsmöglichkeiten eröffnet worden sind.

Dieses Projekt zielt darauf ab, zu verstehen, wie zwei gegensätzliche Signale – eine dysregulierte Immunumgebung bei Ekzemen (Th2-Reaktion) und eine bakterielle Besiedlung (Th1-Reaktion) – die Funktion der Neutrophilen beeinflussen.

Neutrophile sind kleine, aber leistungsstarke Immunzellen in unserem Blut, die Bakterien und Viren abwehren. Sie leben nur 2-3 Tage und können schnell auf Infektionen reagieren. Neutrophile können sich dank ihrer genetischen Anweisungen (RNA) an verschiedene Situationen anpassen. Die reversiblen Veränderungen in der DNA unseres Körpers, die so genannten epigenetischen Modifikationen, sind entscheidend für eine funktionierende Immunantwort.

Ekzeme, eine chronische Hauterkrankung, entstehen, wenn verschiedene Faktoren wie Genetik, Hautschäden und Immunreaktionen durcheinandergeraten. Menschen mit Ekzemen haben neutrophile Granulozyten, die bei der Bekämpfung von Bakterien nicht so gut funktionieren, wodurch sie anfälliger für Infektionen sind.

Diese Studie untersucht eine Wissenslücke bei der Anpassung von Neutrophilen an ein allergisches Milieu welche durch transkriptionelle, epigenetische und funktionelle Analysen der Neutrophilen geschlossen werden soll. Anschliessend soll der Effekt einer Dupilumab Behandlung auf die Funktionalität von Neutrophilen in Patienten mit atopischer Dermatitis genau untersucht werden.

Environmental exposure and sensitization patterns in a Swiss alpine pediatric cohort

19. Dezember 2023

The level of environmental exposure throughout life may contribute to the prevalence of allergic sensitization and allergic disease. The alpine climate has been considered a healthy climate with little allergen exposure and pollution. We conducted a cross-sectional study to investigate local environmental exposure and concomitant prevalence of allergic sensitization among local school children born and raised in an alpine environment.

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CK-CARE Teamtreffen 2023

23. Oktober 2023

Vom 19. bis 20. Oktober fand das 17. CK-CARE Teamtreffen statt, an dem Mitarbeitende aus Davos sowie weiteren Standorten (Augsburg, Bonn, St. Gallen und Zürich) zusammenkamen. Auch das CK-CARE Scientific Board und der CK-CARE Verwaltungsrat waren an diesem zweitägigen Anlass vertreten.

Im Zentrum dieses Teamtreffens stand das Thema «Artificial Intelligence (AI) – Rollen, Veränderungen, Chancen und Herausforderungen», v.a. im medizinischen Bereich und in der allergologischen Forschung. Rolf Pfister, Research Director des Lab42 aus Davos, und Kilian Parigger von Cloudflight hielten zu diesem Thema jeweils eine interessante Präsentation und beantworteten in einer Paneldiskussion mit zwei medizinischen Fachpersonen alle Fragen rund um AI im Kontext von CK-CARE. Die Teilnehmenden des Teamtreffens setzten sich am nächsten Tag in Gruppenarbeiten mit Schlüsselfragen zu verschiedenen Themenfeldern zur Behandlung von Neurodermitis auseinander, deren Resultate anschliessend präsentiert wurden. Abgerundet wurde dieses Teamtreffen mit einer Führung im Kirchner Museum Davos und einem gemeinsamen Nachtessen zum ausgiebigen Netzwerken.

Der Medizincampus wächst

12. September 2023

Deutlich sichtbar für alle wächst in Davos Wolfgang der Medizincampus in die Höhe.

Forschung, die unter die Haut geht

6. September 2023

Neue Methoden der CK-CARE-Forschungsgruppe von Prof. Mirjam Schenk enthüllen molekulare Ursachen der atopischen Dermatitis.

Vollständiger Artikel aus der Davoser Zeitung

Räumliche Transkriptomik in Kombination mit Einzelzell-RNA-Sequenzierung entschlüsselt das komplexe Netzwerk von Immunzellen bei atopischer Dermatitis

27. Juli 2023

Atopische Dermatitis (AD) ist eine chronisch-entzündliche Hauterkrankung, von der weltweit bis zu 3-5 % der Erwachsenen und 20 % der Kinder betroffen sind. An der Pathophysiologie der AD sind verschiedene Faktoren beteiligt, darunter die Genetik, eine veränderte Hautbarrierefunktion und immunologische Anomalien.