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AG Romagnani
Den natürlichen Schutzschild des Körpers aktivieren
Angeborene Immunität
Die Zellen des angeborenen Immunsystems, die sogenannten Innate Lymphoid Cells (ILCs), fördern die Wundheilung und Regeneration von Gewebe, spielen aber auch bei der Entstehung chronisch-entzündlicher Krankheiten eine zentrale Rolle. Eindeutige Kriterien zur Unterscheidung ihrer schädigenden und schützenden Bestandteile fehlen bisher. Diese Lücke will unsere Arbeitsgruppe schließen, um den Weg für neue Therapien gegen chronische Entzündungen zu bereiten.
ILCs entwickeln sich in einem mehrstufigen Prozess aus den blutbildenden Stammzellen im Knochenmark. Angeregt durch Zellen in der Nachbarschaft eignen sich die ILCs schließlich bestimmte Effektorprogramme an – ein Vorgang, den Wissenschaftler als Imprinting bezeichnen. Die Effektorprogramme können später eingeschaltet werden und sorgen bei Infektionen oder Gewebeschäden für Abhilfe.
Die Immunantwort der ILCs kann in mindestens drei Entwicklungsstadien beeinflusst werden: Beim Einsetzen der Differenzierung, während der Imprinting-Phase und dann, wenn die Effektorprogramme im Gewebe aktiviert werden. Gezielte Eingriffe in diese Prozesse waren lange Zeit unmöglich, weil man die Ansatzpunkte nicht kannte. Unserer Arbeitsgruppe ist es gelungen diese Lücke zu schließen. Wir konnten an ILCs von gesunden Personen, aber auch von Patienten mit chronisch-entzündlichen Erkrankungen, Signale identifizieren, die sowohl die Differenzierung der Zellen steuern, als auch das Imprinting und die Aktivierung der Effektorprogramme.
Wie haben weiterhin untersucht, wie Effektorprogramme in ILCs während der Entwicklung erworben werden. Dabei konnten wir eine Transkriptionssignatur identifizieren, die typisch für ILCs vom Typ 3 ist und bereits im Differenzierungsstadium übernommen wird. Daraufhin eignen sie sich entzündungsfördernde, aber auch spezifische regenerative Programme an.
Unserer Arbeitsgruppe gelang es kürzlich, Signalwege in ILC unterscheiden, die bei einer Entzündung entweder die Produktion entzündungsfördernder Botenstoffe wie Tumornekrosefaktor oder heilungsfördernder Botenstoffe wie Interleukin-22 in Gang setzen. Die selektive Blockade oder Aktivierung der dafür zuständigen Rezeptoren erlaubt es möglicherweise, schädigende Effekte dieser Zellen zu unterbinden.
Unser Ziel ist es, weitere Signale zu identifizieren, die entweder entzündungsfördernde oder aber entzündungshemmende Programme in ILCs steuern. Zudem möchten wir erproben, ob sich durch gezielte Beeinflussung der identifizierten Rezeptoren chronische Entzündungen lindern oder gar heilen lassen.
Stichworte
Chronische Entzündung
Innate Lymphoid Cells Rezeptoren
Epigentische Prägung
Gruppenleiterin
Prof. Chiara Romagnani, MD, Phd
Wissenschaftler:innen
Dr. Christina Stehle
Dr. Timo Rückert
Dr. Daniela Carolina Hernández
Doktorand:innen
Nils Müller
Christoforos Dimitropoulos
Oliver Knight
Alexandra Forrai
Klara Penkert
MD/PHD Student
Maximilian Mandry
Technische Assistenz
Marion Klemm
- Leif Ludwig, Max Delbrück Center for Molecular Medicine Berlin
- Caleb Lareau, Stanford University
- Boian Polic, University of Rijeka
- Michael Birnbaum, Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, Massachusetts, United States
- Martin Messerle, Hannover Medical School
- Thomas Schüler, Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg
- Hernández-Torres DC, Stehle C. Embryonic ILC-poiesis across tissues. Front Immunol. 2022 Dec 20;13:1040624. doi: 10.3389/fimmu.2022.1040624. PMID: 36605193; PMCID: PMC9807749.
- Müller NC, Romagnani C. To kill or not to kill – The role of the tumor microenvironment in shaping group 1 ILC functions. Semin Immunol. 2022 Nov;61-64:101670. doi: 10.1016/j.smim.2022.101670. Epub 2022 Nov 10. PMID: 36372017; PMCID: PMC7613863.
- Rückert T, Lareau CA, Mashreghi MF, Ludwig LS, Romagnani C. Clonal expansion and epigenetic inheritance of long-lasting NK cell memory. Nat Immunol. 2022 Nov;23(11):1551-1563. doi: 10.1038/s41590-022-01327-7. Epub 2022 Oct 26. PMID: 36289449; PMCID: PMC9663309.
- Rückert T, Romagnani C. A natural killer’s hike through epigenetic landscapes. Sci Immunol. 2021;
- Stehle C, Rückert T, Fiancette R, Gajdasik DW, Willis C, Ulbricht C, et al. T-bet and RORα control lymph node formation by regulating embryonic innate lymphoid cell differentiation. Nat Immunol. 2021;
- Hernández DC, Juelke K, Müller NC, Durek P, Ugursu B, Mashreghi MF, et al. An in vitro platform supports generation of human innate lymphoid cells from CD34+ hematopoietic progenitors that recapitulate ex vivo identity. Immunity. 2021;54(10):2417-2432.e5.
- Cossarizza A, … Romagnani C,… Zychlinsky A. Guidelines for the use of flow cytometry and cell sorting in immunologicalstudies (second edition). Eur J Immunol. 2019 Oct;49(10):1457-1973.
- Hammer Q, Rückert T, Romagnani C.Natural killer cell specificity for viral infections. Nat Immunol. 2018 Aug;19(8):800-808.
- Hammer Q, Rückert T, Borst EM, Dunst J, Haubner A, Durek P, Heinrich F, Gasparoni G, Babic M, Tomic A, Pietra G, Nienen M, Blau IW, Hofmann J, Na IK, Prinz I, Koenecke C, Hemmati P, Babel N, Arnold R, Walter J, Thurley K, Mashreghi MF, Messerle M, Romagnani C. Peptide-specific recognition of human cytomegalovirus strains controls adaptive natural killer cells. Nat Immunol. 2018 May;19(5):453-463.
- Stehle C, Hernández DC, Romagnani C.Innate lymphoid cells in lung infection and immunity. Immunol Rev. 2018 Nov;286(1):102-119.
- Babic M, Romagnani C.The Role of Natural Killer Group 2, Member D in Chronic Inflammation and Autoimmunity. Front Immunol. 2018 May 30;9:1219.
