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Posted on 13 April 2015 by Patricia Edema

Neues Nobel Lab 360° von Bruce Beutler in der Mediathek

Wie reagiert unser Körper auf Antigene? Wie lange dauert es, um eine krankhafte Mutation zu entschlüsseln? Warum kann unser Immunsystem sich gegen den eigenen Körper richten? Ein Besuch des Bruce Beutler-Lab 360° in der Mediathek liefert detaillierte Einblicke in die Funktions- und Wirkungsweisen unserer Immunabwehr und zeigt, wie diese erforscht werden kann. Über verschiedene audiovisuelle Anwendungen führt das neue Nobel Lab in die Arbeitsprozesse von Beutlers Forschungslabor ein und stellt die spezifischen Aufgabenstellungen seiner wissenschaftlichen Mitarbeiter vor.

Seit zwanzig Jahren nimmt Bruce Beutler eine zentrale Rolle in der Entzündungsforschung und der Erforschung der angeborenen Immunität ein. Er erhielt zusammen mit Jules Hoffman eine Hälfte des 2011 Nobelpreis für Physiologie oder Medizin für Entdeckungen zur Aktivierung der angeborenen Immunität, insbesondere für die Entdeckung von Toll-like-Rezeptoren als molekulare Sensoren der angeborenen Immunität. Toll-like-Rezeptoren, die auch unter dem Kürzel TLRs geführt werden, sind Teil der körpereigenen Abwehr und sorgen dafür, Erreger rasch als Gefahr zu erkennen und diese zu eliminieren. Das Immunsystem von Säugetieren, und damit auch des Menschen, besteht aus zwei eng ineinander greifenden Abwehrfunktionen. Die eine ist für die angeborene Immunität verantwortlich, die andere für die erworbene Abwehr (adaptiv).

Bruce Beutler in seinem Büro an der University of Texas Southwestern Medical Center.
Bruce Beutler in seinem Büro an der University of Texas Southwestern Medical Center. Credit: Volker Steger / LNLM

Anders als das adaptive System, das sich mithilfe von B- und T-Zellen auf bestimmte Krankheitserreger spezialisieren und sich an frühere Infektionen erinnern kann, reagiert die angeborene Abwehr unmittelbar über verschiedene Mustererkennungsrezeptoren (Pattern Recognition Receptor) auf charakteristische, äußere Molekülstrukturen, die bei verschiedenen Klassen von Erregern vorkommen. Zur Familie der Mustererkennungsrezeptoren gehören die Toll-like-Rezeptoren, welche die spezifischen Muster der eindringenden Erreger, die sogenannten pathogen-assoziierten molekularen Muster (PAMPs), erkennen. Die Erkennung von Erregern durch Toll-like-Rezeptoren löst die Produktion verschiedener Signalproteine aus. Diese rufen Entzündungsreaktionen hervor, die eine Immunantwort des Körpers zur Folge hat.

Bruce Beutler entdeckte den Tumornekrosefaktor (TNF) als Schlüsselauslöser von Entzündungsreaktionen. Daran anknüpfend setzte er die Produktion von TNF zur Identifizierung bakterieller Lipopolysacchariden (LPS) ein. Im Jahre 2000 leitete Beutler das weltweit größte MäuseMutagenese-Programm ein.[1]

Bruce Beutler erklärt die charakteristischen Kennzeichen eines septischen Schocks.
Bruce Beutler erklärt die charakteristischen Kennzeichen eines septischen Schocks. Credit: Volker Steger / LNLM

Bruce Beutler ist ein Anhänger der „phenotype first“-Methode, nach der mit der Erforschung des induzierten Phänotyps begonnen wird. Daran schließt sich die genaue Bestimmung der Funktions- und Wirkungsweise der krankhaften Mutation an.

Eine Tour durch Bruce Beutlers Nobel Lab 360° liefert einen spannenden Rundumblick in die Forschungsprojekte des beliebten Immunologen!

[1] cf. http://profiles.utsouthwestern.edu/profile/10593/bruce-beutler.html

Patricia Edema

Patricia is fascinated by the cross-generational, interdisciplinary science exchange between top level scientists during the Lindau Nobel Laureate Meetings. To continue this discourse in the most sophisticated, multi-faceted manner is one of her primary aims as Senior Editor of the Lindau Mediatheque.