Arbeitsgruppe PD Dr. Sigrid Bülow

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Research Overview

T-Zellen sind für die antigenspezifische Immunabwehr unverzichtbar. Antigen-präsentierende Zellen wie dendritische Zellen (DCs) kommunizieren mit T-Zellen über Zytokine, um eine optimierte Immunreaktion auszulösen und so zum Beispiel Infektionserreger oder entartete Zellen wirkungsvoll zu bekämpfen. Das Ziel unserer Arbeitsgruppe ist es, die entscheidenden Signalwege in DCs aufzuklären, die für diesen Prozess notwendig sind. Dabei konzentrieren wir uns insbesondere auf das Bactericidal/Permeability-Increasing Protein (BPI), das unserer Forschung zufolge einen einzigartigen Mechanismus zur Steuerung der Immunantwort aufweist. Unsere Erkenntnisse haben potenzielle translationale Relevanz in Bezug auf ein breites Spektrum an Krankheitsbildern, die von Infektionskrankheiten über Krebs bis hin zu Autoimmunerkrankungen reichen.

BPI wirkt als körpereigenes, sogenanntes Gefahren-assoziiertes molekulares Muster (danger-associated molecular pattern, DAMP) auf dendritische Zellen von Mäusen und beeinflusst darüber die nachfolgende Aktivierung und Differenzierung von T-Zellen (Bülow et al., Cell Reports 2024). Dabei ist wesentlich, dass BPI die Sekretion von IL-2 in DCs, dem zentralen Zytokin für die T-Zell-Aktivierung, stark anregt. Obwohl ein klassischer NFAT-abhängiger Signalweg für die BPI-induzierte IL-2-Sekretion essentiell ist, induziert BPI deutlich höhere IL-2-Spiegel als alle von uns getesteten Pathogen-assoziierten molekulare Muster (pathogen-associated molecular patterns, PAMPs). Unser Ziel ist es, die Mechanismen aufzudecken, über die BPI diese hohe IL-2-Sekretion erreicht.

Neben seiner immunstimulatorischen Funktion bindet BPI zudem an mikrobielle Liganden wie bakterielle Lipoproteine und Lipoteichonsäure und verstärkt deren pro-inflammatoriche Wirkung (Bülow et al., Front Immunol 2018). Aktuell suchen wir nach weiteren Bindungspartner von BPI, die einen Einfluss auf die BPI-spezifische Signalgebung in dendritischen Zellen und die nachfolgende T-Zell-Antwort haben.

Ursprünglich wurde BPI durch seine bakterizide Funktion gegenüber gramnegativen Bakterien bekannt. Dabei schließt die bakterizide Aktivität auch multiresistente Bakterien ein. Bemerkenswert ist, dass auch nach Langzeitexposition keine Resistenzen gegenüber BPI auftreten (Holzinger, ..., Bülow, eLife 2023). In diesem laufenden Projekt ist es unser Ziel, unbekannte Zielstrukturen von BPI zu erforschen, die dessen hochwirksame bakterizide Aktivität vermitteln.