AG Einfluss von Zink auf Immunregulation und Autoimmunität, Fokus: B-Zell Biologie (Dr. Leitz)

Nina Kaltwaßer
Nicole Belousov (B.Sc.)
Lena Stegmann (cand.med.)

Immunzellen agieren in dynamischen Mikroumgebungen und passen ihre Funktionen kontinuierlich an Veränderungen ihres extrazellulären Milieus an. Neben klassischen immunologischen Signalen können dabei auch Nährstoffe und Spurenelemente entscheidenden Einfluss auf die Aktivierung, Differenzierung und Funktion von Immunzellen nehmen. Wir untersuchen, wie solche extrinsischen Faktoren, insbesondere das essenzielle Spurenelement Zink, immunologische Prozesse steuern und zur Balance zwischen Entzündungsreaktionen und Immuntoleranz beitragen.

Im Mittelpunkt unserer Forschung stehen B-Zellen und regulatorische B-Zellen (Bregs). Neben ihrer bekannten Funktion in der Antikörperproduktion können B-Zellen auch immunregulatorische Eigenschaften entwickeln. Bregs sind in der Lage, überschießende Immunreaktionen zu begrenzen, unter anderem durch die Produktion immunsuppressiver Zytokine wie Interleukin-10. Dadurch tragen sie zur Aufrechterhaltung der immunologischen Homöostase bei und können entzündliche Prozesse sowie Autoimmunreaktionen beeinflussen.

Unsere bisherigen Arbeiten zeigen, dass eine unzureichende Zinkversorgung die Entstehung regulatorischer B-Zellen beeinträchtigen kann. Wir untersuchen daher, welche zellulären Signalwege, metabolischen Prozesse und Differenzierungsprogramme durch die Zinkverfügbarkeit beeinflusst werden. Dabei kombinieren wir funktionelle Zellkulturmodelle mit Durchflusszytometrie, und molekularbiologischen Analysen.

Langfristig möchten wir besser verstehen, wie die Versorgung mit Mikronährstoffen die Zusammensetzung und Funktion des menschlichen Immunsystems prägt. Diese Erkenntnisse sollen dazu beitragen, neue Zusammenhänge zwischen Ernährung, Immunregulation und entzündlichen beziehungsweise immunvermittelten Erkrankungen aufzudecken.

Die Rolle von Zinkmangel und Zinksupplementation auf die Differenzierung und Funktion von regulatorischen B-Zellen (Bregs)

In diesem Projekt untersuchen wir, wie Zinkmangel und Zinksupplementation die Differenzierung und Funktion regulatorischer B-Zellen (Bregs) beeinflussen. Im Fokus stehen dabei die Entstehung verschiedener Breg-Subpopulationen, die Produktion immunregulatorischer Botenstoffe wie Interleukin-10 sowie die Fähigkeit der Zellen, überschießende Immunreaktionen zu begrenzen. Ziel ist es, die zugrunde liegenden molekularen und funktionellen Mechanismen der zinkabhängigen Immunregulation besser zu verstehen.

Einfluss der vegetarisch/veganen Ernährung auf regulatorische B-Zellen im Vergleich zur omnivoren Ernährung

Dieses Projekt untersucht, ob sich regulatorische B-Zellen bei Personen mit omnivorer, vegetarischer oder veganer Ernährung unterscheiden. Dabei analysieren wir die Häufigkeit, den Phänotyp und die Funktion verschiedener B-Zell-Populationen und setzen diese mit dem individuellen Zinkstatus in Beziehung. Ziel ist es, mögliche Zusammenhänge zwischen Ernährungsform, Zinkstatus und der Regulation des Immunsystems aufzudecken.