Die mechanischen Kr?fte einer einzelnen Zelle zu messen, stellte bislang eine grosse Herausforderung dar, die nun mit einer an der HU Berlin entwickelten Plattform gel?st wurde.
Dies gelingt, indem speziell entworfene Hydrogele mit kleinen Mess-Kügelchen ausgestattet werden. Diese werden dann mit Proteinen bestückt sodass die T-Zellen sie erkennen k?nnen.
Aus dem Widerstand des Gels auf die Kügelchen und der gemessenen Bewegung, kann man dann direkt ausrechnen, welche Kr?fte von der Zelle auf die Kügelchen ausgeübt wird.
Die Ver?ffentlichung zeigt, das die T-Zellen w?hrend der Antigen Erkennung Kr?fte ausüben, die dem 1000 fachen ihrer eigenen Gewichtskraft entspricht. Das ist in etwa genauso als wenn ein erwachsener Mensch mit 10 Elefanten auf dem Arm durch die Stadt l?uft.
Mechanische Kr?fte spielen eine wichtige Rolle für viele biologische Mechanismen, wie zum Beispiel das Gefühl der Berührung auf der Haut oder Schallwellen, die auf die Haarzellen im Innenohr treffen und diese deformieren und damit zur Wahrnehmung von Ger?uschen führt.
Der mechano-biologische Prozess die Umgebung wahrzunehmen spielt auch eine entscheidende Rolle für das Immunsystem, bei dem T-Zellen als Ersthelfer die Aufgabe haben, zwischen pathogenen Eindringlingen und k?rpereigenen Zellen zu unterscheiden. W?hrend dieses Antigen Erkennungsprozesses erforschen und untersuchen T-Zellen ihre Umgebung über sogenannten Mikrovilli. Diese k?nnen als kleine Finger verstanden werden welche lokal an der Oberfl?che der Antigen-pr?sentierenden Zelle Druck ausüben oder daran ziehen.
Dieses Ziehen und Drücken wird derzeit angenommen, den Antigen Erkennungsprozess beeinflussen oder sogar erm?glichen zu k?nnen.
Das Labor von Prof. Enrico Klotzsch hat zusammen mit den Labors des EMBL Heidelberg, der ETH Zürich, der Medizinischen Universit?ten Wien, der Charite und der Technischen Universit?t Wien eine Plattform entwickelt, mit der Gr??e und Richtung der lokal von den T-Zell Fingern ausgeübten Kr?fte quantifiziert werden k?nnen. Gleichzeitig kann der gesamte T-Zell-Aktivierungsstatus ausgelesen werden, sodass es m?glich ist, die genauen Kr?fte w?hrend der Aktivierung zu messen. Diese Plattform wird eine breite Anwendung auf andere Mechanism erm?glichen und dazu beitragen, bessere Therapien zu entwickeln und damit für das Wohlbefinden von Patienten bei adoptiven Immuntherapien zu verbessern.