AG Immuntoleranz bei Typ-1-Diabetes

Typ-1-Diabetes ist eine Autoimmunerkrankung, in deren Verlauf es zu einer spezifischen Zerstörung der insulinproduzierenden Betazellen im Pankreas kommt. Die Erkrankung ist somit durch einen Verlust der immunologischen Selbsttoleranz gegenüber den pankreatischen Inselzellen gekennzeichnet.

Foxp3+ regulatorische T (Treg)-Zellen spielen eine entscheidende Rolle für die Aufrechterhaltung immunologischer Toleranz und damit für die Verhinderung von Autoimmunität. Die Bindung von Antigen an den T-Zell-Rezeptor ist nötig für die Differenzierung von naiven in Foxp3+ regulatorische T-Zellen, ein Prozess, welcher innerhalb und außerhalb des Thymus initiiert werden kann.

Wir konnten in Maus- und humanisierten Modellen zeigen, dass eine effiziente extrathymische Generierung von Foxp3+ Treg-Zellen – die sogenannte Treg-Konversion oder Induktion – sehr effizient durch eine subimmunogene Antigen-Stimulation erzielt werden kann. Die subimmunogene Applikation verhindert eine starke Aktivierung von T-Zellen und Antigen-präsentierenden Zellen. Unser Verständnis, welche Mechanismen und Faktoren insbesondere in der frühen Phase der Typ-1-Diabetes Erkrankung – der sogenannten Inselzellautoimmunität - die Induktion regulatorischer T-Zellen in vivo beeinflussen, steht jedoch noch am Anfang.

Unsere Arbeitsgruppe nutzt daher einen translationalen zellulären und molekularen immunologischen Forschungsansatz, um die Mechanismen der Immunaktivierung vs. Immuntoleranz bei Diabetes besser zu verstehen. Hierbei konzentrieren wir uns auch auf die Mechanismen der humanen Treg-Induktion bei bestehender Autoimmunität, sowie auf neue Applikationsstrategien für antigen-spezifische Immuntoleranz-Induktion. Zudem zielen wir darauf ab, kritische Faktoren im Rahmen der T-Zellaktivierung näher zu charakterisieren und ihren Einfluss auf die Induktion regulatorischer T-Zellen in vivo zu verstehen. Für diese Untersuchungen verwenden wir insbesondere humanisierte Modelle. Ein weiterer Forschungsschwerpunkt liegt außerdem in der Untersuchung molekularer Mechanismen gewebespezifischer Treg-Induktion in Zielgeweben des Diabetes.

Mit diesen Forschungsarbeiten möchten wir einen wichtigen Beitrag zum Verständnis der Immuntoleranz bei Diabetes leisten und unserer Vision, mit einer individualisierten Treg-Induktion das Voranschreiten der Diabetes-Entwicklung verlangsamen oder gar aufhalten zu können, einen wichtigen Schritt näherkommen.

Ansprechpartnerin: Prof. Dr. phil. nat. Carolin Daniel
Tel. +49 89 3187-21 88

Team

Dr. phil. nat. Carolin Daniel
Head

Dr. rer. nat. Isabelle Serr
Post-Doc

Martin Scherm
PhD Student

Verena Ott
PhD Student

Sini Susan Joseph
PhD Student

Maike Becker
PhD Student

Victoria Flynn
PhD Student

Daria Opaleva
PhD Student

Hannah Hipp
PhD Student

Kristina Wutz
MD Student

Publikationen

2019
Ketelhuth, D.F.J. ; Lutgens, E. ; Bäck, M. ; Binder, C.J. ; Van den Bossche, J. ; Daniel, C. ; Dumitriu, I.E. ; Hoefer, I. ; Libby, P. ; O'Neill, L. ; Weber, C. ; Evans, P.
Cardiovasc. Res., accepted (2019)
2018
Serr, I. ; Daniel, C.
Front. Immunol. 9:1729 (2018)
Serr, I. ; Daniel, C.
Diabetologe 14, 257-261 (2018)
Serr, I. ; Scherm, M.G. ; Zahm, A.M. ; Schug, J. ; Flynn, V.K. ; Hippich, M. ; Kälin, S. ; Becker, M. ; Achenbach, P. ; Nikolaev, A. ; Gerlach, K. ; Liebsch, N. ; Loretz, B. ; Lehr, C.M. ; Kirchner, B. ; Spornraft, M. ; Haase, B. ; Segars, J. ; Küper, C. ; Palmisano, R. ; Waisman, A. ; Willis, R.A. ; Kim, W.U. ; Weigmann, B. ; Kaestner, K.H. ; Ziegler, A.G. ; Daniel, C.
Sci. Transl. Med. 10:eaag1782 (2018)
2017
Becker, M. ; Levings, M.K. ; Daniel, C.
Eur. J. Immunol. 47, 1867-1874 (2017)
Kälin, S. ; Becker, M. ; Ott, V. ; Serr, I. ; Hosp, F. ; Mollah, M.M.H. ; Keipert, S. ; Lamp, D. ; Rohner-Jeanrenaud, F. ; Flynn, V.K. ; Scherm, M.G. ; Nascimento, L.F.R. ; Gerlach, K. ; Popp, V. ; Dietzen, S. ; Bopp, T. ; Krishnamurthy, P. ; Kaplan, M.H. ; Serrano, M. ; Woods, S.C. ; Tripal, P. ; Palmisano, R. ; Jastroch, M. ; Blüher, M. ; Wolfrum, C. ; Weigmann, B. ; Ziegler, A.-G. ; Mann, M. ; Tschöp, M.H. ; Daniel, C.
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Serr, I. ; Fürst, R.W. ; Ott, V.B. ; Scherm, M.G. ; Nikolaev, A. ; Gökmen, F. ; Kälin, S. ; Zillmer, S. ; Bunk, M. ; Weigmann, B. ; Kunschke, N. ; Loretz, B. ; Lehr, C.M. ; Kirchner, B. ; Haase, B. ; Pfaffl, M.W. ; Waisman, A. ; Willis, R.A. ; Ziegler, A.G. ; Daniel, C.
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Serr, I. ; Fürst, R. ; Achenbach, P. ; Scherm, M.G. ; Gökmen, F. ; Haupt, F. ; Sedlmeier, E.-M. ; Knopff, A. ; Shultz, L. ; Willis, R.A. ; Ziegler, A.-G. ; Daniel, C.
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Steiner, S. ; Daniel, C. ; Fischer, A. ; Atreya, I. ; Hirschmann, S. ; Waldner, M. ; Neumann, H. ; Neurath, M.F. ; Atreya, R. ; Weigmann, B.
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2014
Serr, I. ; Weigmann, B. ; Franke, R.K. ; Daniel, C.
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Weigmann, B. ; Franke, R.K. ; Daniel, C.
Rev. Diabet. Stud. 9, 68-81 (2012)
Gerlach, K. ; Daniel, C. ; Lehr, H.A. ; Nikolaev, A. ; Gerlach, T. ; Atreya, R. ; Rose-John, S. ; Neurath, M.F. ; Weigmann, B.
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Weigmann, B. ; Daniel, C.
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Daniel, C. ; von Boehmer, H.
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Daniel, C. ; Weigmann, B. ; Bronson, R. ; von Boehmer, H.
J. Exp. Med. 208, 1501-1510 (2011)
Daniel, C. ; Ploegh, H. ; von Boehmer, H.
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Nolting, J. ; Daniel, C. ; Reuter, S. ; Stuelten, C. ; Li, P. ; Sucov, H. ; Kim, B.G. ; Letterio, J.J. ; Kretschmer, K. ; Kim, H.J. ; von Boehmer, H.
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Daniel, C. ; Nolting, J. ; von Boehmer, H.
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Daniel, C. ; Sartory, N. ; Zahn, N. ; Geisslinger, G. ; Radeke, H.H. ; Stein, J.M.
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Schneider, D. ; Liaw, L. ; Daniel, C. ; Athanasopoulos, A.N. ; Herrmann, M. ; Preissner, K.T. ; Nawroth, P.P. ; Chavakis, T.
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Daniel, C. ; Schröder, O. ; Zahn, N. ; Gaschott, T. ; Steinhilber, D. ; Stein, J.M.
J. Cell. Biochem. 102, 1420-1431 (2007)

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