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.

Original-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
 

Helmholtz Munich ist ein biomedizinisches Spitzenforschungszentrum. Seine Mission ist, bahnbrechende Lösungen für eine gesündere Gesellschaft in einer sich schnell verändernden Welt zu entwickeln. Interdisziplinäre Forschungsteams fokussieren umweltbedingte Krankheiten, insbesondere die Therapie und die Prävention von Diabetes, Adipositas, Allergien und chronischen Lungenerkrankungen. Mittels künstlicher Intelligenz und Bioengineering transferieren die Forschenden ihre Erkenntnisse schneller zu den Patient:innen. Helmholtz Munich zählt mehr als 2.500 Mitarbeitende und hat seinen Sitz in München/Neuherberg. Es ist Mitglied der Helmholtz-Gemeinschaft, mit mehr als 43.000 Mitarbeitenden und 18 Forschungszentren die größte Wissenschaftsorganisation in Deutschland. Mehr über Helmholtz Munich (Helmholtz Zentrum München Deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt GmbH): www.helmholtz-munich.de

Das Deutsche Zentrum für Diabetesforschung (DZD) e.V. ist eines der sieben Deutschen Zentren der Gesundheitsforschung. Es bündelt Experten auf dem Gebiet der Diabetesforschung und verzahnt Grundlagenforschung, Epidemiologie und klinische Anwendung. Ziel des DZD ist es, über einen neuartigen, integrativen Forschungsansatz einen wesentlichen Beitrag zur erfolgreichen, maßgeschneiderten Prävention, Diagnose und Therapie des Diabetes mellitus zu leisten. Mitglieder des Verbunds sind Helmholtz Munich – Deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt, das Deutsche Diabetes-Zentrum DDZ in Düsseldorf, das Deutsche Institut für Ernährungsforschung DIfE in Potsdam-Rehbrücke, das Institut für Diabetesforschung und Metabolische Erkrankungen von Helmholtz Munich an der Eberhard-Karls-Universität Tübingen und das Paul-Langerhans-Institut Dresden von Helmholtz Munich am Universitätsklinikum Carl Gustav Carus der TU Dresden, assoziierte Partner an den Universitäten in Heidelberg, Köln, Leipzig, Lübeck und München sowie weitere Projektpartner. www.dzd-ev.de