Zuletzt aktualisiert am 25. November 2022 um 15:48
Vitamin C stabilisiert regulatorische T-Zellen
TET-Methylcytosin-Dioxygenasen, Enzyme aus TET-Proteinen, sind essentiell für die Stabilität und Funktion regulatorischer T-Zellen (Tregs). Sie erhalten die Immunhomöostase und die Selbsttoleranz aufrecht. Außerdem unterstützen sie den Transkriptionsfaktor Foxp3. Die Ergebnisse der aktuellen Studie wurden am 21. Juli in der Wissenschaftszeitschrift EMBO Reports veröffentlicht.
Mit Gesamtgenomanalysen zeigten die Wissenschaftler, dass das Transkriptionsprogramm und die epigenetischen Merkmale der DNA-Modifikation TET2- und TET3-Proteine brauchen. Fehlen diese, werden diese Stoffwechselprozesse abgeschwächt.
Vitamin C könne dazu verwendet werden, um in vitro erzeugte iTregs zu stabilisieren“, erklärte Dr. Xiaojing Yue vom LJI. „Wir hoffen, dass solche induzierten Tregs in Zukunft zur Behandlung von Autoimmunerkrankungen und Organtransplantationen eingesetzt werden können.“
Die aktuelle Studie, die von LJI-Professorin Dr. Anjana Rao und Emory-Lehrer Dr. Benjamin G. Barwick geleitet wird, baut auf der früheren Erkenntnis auf, dass Vitamin C die enzymatische Aktivität von TET-Proteinen steigern und die Bildung stabiler iTregs unter Laborbedingungen anregen kann.
Bei der aktuellen Studie wollten die Forscher zunächst die Genexpressionsmuster und andere wichtige epigenetische Merkmale der induzierten Tregs analysieren. „Wir wollten das gesamte System auf der Ebene des kompletten Genoms mit der Sequenzierungstechnologie der nächsten Generation untersuchen, um die molekularen Eigenschaften dieser Zellen besser zu verstehen“, sagte Dr. Yue.
Die Forscher beobachteten, dass eine Hauptart der epigenetischen Modifikation die DNA selbst betrifft. Sie geschieht durch das Hinzufügen oder Entfernen von Methylgruppen. Die Methylgruppen können durch TET-Enzyme weiter oxidiert werden. Diese Interaktionen können schließlich ändern, wie Zellen den DNA-Code „lesen“.
Die Wissenschaftler beobachteten auch eine Veränderung der DNA-Zugänglichkeit. Sie hängt davon ab, ob die DNA lose oder eng gewickelt ist. Während sich die DNA-Spiralen abwickeln, werden regulatorische Regionen freigelegt, die anschließend die Genexpression beeinflussen.
„Bei Mäusen, denen Komponenten der IL-2/STAT5-Signalgebung wie IL-2, IL-2-Rezeptoren oder STAT5 fehlen, können sich die Tregs nicht richtig entwickeln oder sie können eine eingeschränkte Funktion haben“, sagte Dr. Yue.
„Wir suchen nach mehr kleinen Molekülen, um die TET-Aktivität zu stabilisieren und induzierte Tregs zu erzeugen, die noch stabiler sind“, fügte er hinzu. „Diese induzierten Tregs könnten schließlich zur Behandlung von Patienten verwendet werden.“
Die Forscher glauben, dass die Kombination von Vitamin C und Tregs zu neuen Behandlungen von Autoimmunerkrankungen führen wird.
Quelle:
Yue X, Samaniego-Castruita D, González-Avalos E, Li X, Barwick BG, Rao A. Whole-genome analysis of TET dioxygenase function in regulatory T cells. EMBO Rep. 2021 Jul 21:e52716. doi: 10.15252/embr.202152716. Epub ahead of print. PMID: 34288360.
