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Biologische Funktionen von Interferonen und Interferon-induzierten Genen
Prof. Dr. Rainer Zawatzky

Interferone (IFN) sind sezernierte Glykoproteine mit pleiotropen Wirkungen. Zu diesen zählen eine ausgeprägte antivirale Wirkung gegen eine grosse Zahl von pathogenen Viren, ein wachstumshemmender Effekt auf verschiedene Tumorzellen sowie immunmodulatorische Eigenschaften, die sowohl bei der Einleitung als auch der Aufrechterhaltung einer spezifischen Immunantwort von Bedeutung sind. IFN-α und IFN-β - auch als Typ I IFN bezeichnet - werden vorwiegend nach viraler Infektion von Zellen gebildet. Über spezifische membranständige Rezeptoren binden sezernierte IFN an Nachbarzellen - aber auch an die produzierende Zelle selbst - und aktivieren eine Vielzahl von Genen, welche die Zielzellen in einen antiviralen Zustand versetzen. Eine Ausbreitung der viralen Infektion wird auf diese Weise sehr effizient verhindert. Obwohl in vitro fast alle Zellen nach Virusinfektion IFN produzieren, werden Makrophagen als die physiologisch wichtigsten Produzenten angesehen. In grosser Zahl sind diese Zellen nämlich in den besonders infektionsgefährdeten Schleimhäuten der Körperöffnungen und in den sekundären lymphatischen Organen zu finden. Entscheidend ist, dass Makrophagen bereits 3-4 Stunden nach Viruskontakt IFN sezernieren - lange vor anderen Zellen. Die Fähigkeit von Makrophagen zur schnellen und fulminanten IFN Synthese beruht auf einem positiven Rückkopplungsmechanismus, auch bekannt unter der Bezeichnung „IFN-Priming“. Interferone können ihre eigene Produktion stimulieren, indem sie Transkriptionsfaktoren induzieren, die an spezifische Regulatorregionen von sowohl IFN- als auch IFN-induzierten Genen binden. Makrophagen sezernieren konstitutiv geringe Mengen IFN-β, die sie resistent gegenüber viralen Angriffen macht und gleichzeitig eine schnelle und hohe IFN-Synthese in Gang setzt. In unserer Arbeitsgruppe untersuchen wir u.a. die molekularen Mechanismen der Induktion von IFN in Makrophagen. Daneben interessieren uns auch die Gene, die in Makrophagen durch IFN aktiviert werden. Unser Ziel ist, die Vielschichtigkeit der IFN-Wirkungen zu enträtseln, indem wir versuchen, aus dem Gesamtgeschehen die individuelle Bedeutung einzelner durch IFN stimulierter Gene genauer zu definieren. Mehrere solcher Gene sind in unserer Arbeitsgruppe isoliert worden. Ihre biologische Bedeutung und ihre genomische Organisation werden mit Hilfe von funktionellen Tests, spezifischen Sonden und monoklonalen Antikörpern untersucht.

In Zusammenarbeit mit

Dr. H. Cerwenka, DKFZ, Heidelberg
Dr. H. Hauser, GBF, Braunschweig
Prof. Dr. D.N. Maennel, Institut für Pathologie, Universität Regensburg
Dr. P. Nickolaus, Boehringer Ingelheim Pharma
Prof. Dr. H.G. Rammensee, Institut f. Zellbiologie, Universität Tübingen
Prof. Dr. V. Schirrmacher, Abt. Zellulaere Immunologie, DKFZ Heidelberg.

Letzte Aktualisierung: 09.03.2005 Seitenanfang