Kurzzeitige Kältebelastung unterstützt die Induktion regulatorischer T-Zellen beim Menschen

Die Zahl fettleibiger Menschen sowie derjenigen, die an Typ-2-Diabetes leiden, nimmt weltweit zu. Beide Erkrankungen sind mit metabolischen Veränderungen verbunden, die auch zu verstärkten Entzündungsreaktionen im Fettgewebe führen.

„Wie wir bereits in einem experimentellen Modell gezeigt haben, spielen immunsuppressive, regulatorische T-Zellen – kurz Tregs – eine wichtige Rolle bei diesen Prozessen“ sagt Dr. Carolin Daniel, Leiterin der Arbeitsgruppe Immuntoleranz am Institut für Diabetesforschung am Helmholtz Zentrum München. „So konnten wir feststellen, dass die Anzahl der Tregs im Fettgewebe als Reaktion auf verschiedene Stoffwechselreize, wie z.B. eine kurzfristige Kältebelastung, zunimmt. Wir wollten nun untersuchen, wie diese Immunzellen menschliche Tregs unterstützen können,“ fügt sie hinzu.

Die Experimente zeigen erstmals, dass Stoffwechselreize wie die kurzfristige Kälteexposition immunsuppressive, regulatorische T-Zellen beim Menschen in vivo bedeutend stimulieren. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass diese Immunzellen für die Funktion des menschlichen Fettgewebes entscheidend sind. Nachfolgende Experimente zeigten, dass das Signalmolekül Borcs6 wichtig ist, um die regulatorischen T-Zellen nach der Kälteexposition zu unterstützen.

Die Erkenntnisse am Menschen zeigen die komplexen Wechselwirkungen zwischen Umwelt, Stoffwechsel und Immunsystem. Diese Einblicke in den menschlichen Immunstoffwechsel werden daher helfen, effizientere Strategien zur Verbesserung der Fettgewebefunktion bei Fettleibigkeit und Diabetes zu entwickeln.

Original-Publikation in Molecular Metabolism

Das Institut für Diabetesforschung (IDF) befasst sich mit der Entstehung und Prävention von Typ-1-Diabetes. Ein vorrangiges Projekt des Instituts ist die Entwicklung einer antigen-basierten Therapie zur Erzeugung einer Immuntoleranz. In groß angelegten Langzeitstudien untersucht das IDF den Zusammenhang von Genen, Umweltfaktoren und Immunsystem für die Pathogenese von Typ-1-Diabetes. Mit den Daten der Geburtskohorte BABYDIAB, die 1989 als weltweit erste prospektive Diabetes-Geburtskohorte etabliert wurde, konnte die Anfälligkeit für die Entstehung einer mit Typ-1-Diabetes assoziierten Autoimmunität in den ersten zwei Lebensjahren aufgedeckt werden. Das im Jahr 2015 vom IDF initiierte Pilotprojekt Fr1da war weltweit das erste bevölkerungsweite Screening auf Inselautoimmunität in der Kindheit, die als Frühstadium des Typ-1-Diabetes zu werten ist.  Das IDF ist Teil des Helmholtz Diabetes Center (HDC).

Das Helmholtz Zentrum München verfolgt als Deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt das Ziel, personalisierte Medizin für die Diagnose, Therapie und Prävention weit verbreiteter Volkskrankheiten wie Diabetes mellitus, Allergien und Lungenerkrankungen zu entwickeln. Dafür untersucht es das Zusammenwirken von Genetik, Umweltfaktoren und Lebensstil. Der Hauptsitz des Zentrums liegt in Neuherberg im Norden Münchens. Das Helmholtz Zentrum München beschäftigt rund 2.300 Mitarbeiter und ist Mitglied der Helmholtz-Gemeinschaft, der 19 naturwissenschaftlich-technische und medizinisch-biologische Forschungszentren mit rund 37.000 Beschäftigten angehören.