Stoffwechselerkrankungen: Wie Immunzellen Gewebefunktionen regulieren

Stoffwechselstörungen bedrohen zunehmend die globale Gesundheit und erfordern eine dringende Erforschung innovativer Strategien zur Vorbeugung und Behandlung. In letzter Zeit hat die komplexe Wechselwirkung zwischen Immunzellen und Stoffwechselgeweben (z. B. Fettgewebe oder Skelettmuskulatur) Aufmerksamkeit erregt. Besonders bemerkenswert sind regulatorische T-Zellen (Tregs), eine Art von Immunzellen, die nicht nur immunologische Funktionen steuern, sondern auch die Erhaltung, Integrität und Regeneration von Geweben beeinflussen. In diesem Zusammenhang unterstreichen die nicht-kanonischen Funktionen von Tregs und ihr Einfluss auf die Gewebehomöostase und -funktion das Potenzial einer gezielten Ansprache dieser Zellen zur Bewältigung von Stoffwechselerkrankungen. Forschende der Forschungseinheit Type 1 Diabetes Immunology haben die neuesten Erkenntnisse zur nischen-spezifischen Kontrolle der Gewebefunktion durch Tregs zusammengestellt. Diese wurden nun in Cell Metabolism in einer Sonderausgabe zur Prävention von Stoffwechselerkrankungen veröffentlicht. In dieser Überblicksperspektive vertieft sich die Arbeitsgruppe von Carolin Daniel in die Herausforderungen und Perspektiven der Treg-vermittelten Kontrolle von Stoffwechselelementen und betont die funktionale Spezialisierung von lokalen Tregs. Neueste Studien unterstreichen die entscheidende Rolle von lokalen Tregs, insbesondere in Stoffwechselelementen wie Fettgewebe, bei der Aufrechterhaltung einer ordnungsgemäßen Stoffwechselfunktion und der Regulation des systemischen Stoffwechsels. Das adipöse Fettgewebe zeichnet sich durch einen Verlust von Tregs aus, der Stoffwechselstörungen und Insulinresistenz fördert. In bedeutsamer Weise wurde gezeigt, dass die Expansion von Tregs wirksam ist, um Insulinresistenz in der Fettleibigkeit zu verhindern und sogar umzukehren.

Darüber hinaus hat die Gruppe von Daniel im Rahmen des TRR355 (Transregionaler Sonderforschungsbereich 355 - Heterogenität und funktionale Spezialisierung regulatorischer T-Zellen in unterschiedlichen Mikroumgebungen) und des Deutschen Zentrums für Diabetesforschung (DZD) bei Helmholtz Munich zusammen mit DZD-Forschenden des Deutschen Instituts für Ernährungsforschung in Potsdam-Rehbrücke (DIfE) kürzlich gezeigt, dass Bewegung eine stabile Induktion von hochfunktionalen, in der Muskulatur ansässigen Tregs fördert und somit die molekulare Schnittstelle zwischen Treg-basierter Regulation und Muskelfunktion und -regeneration beleuchtet.

Zusammenfassend weisen Tregs in metabolischen Geweben im Vergleich zu ihren Pendants in lymphoiden Organen unterschiedliche Eigenschaften auf und spielen eine entscheidende Rolle bei der Aufrechterhaltung des Stoffwechselgleichgewichts, der Verhinderung von Entzündungen und der Kontrolle von Gewebefunktion und -regeneration bei Stoffwechselerkrankungen. Weitere Forschungsanstrengungen haben das Ziel, ein tieferes Verständnis der Heterogenität von Treg-Zellen und ihren gewebespezifischen Funktionen zu liefern. Diese Erkenntnisse zur nischen-spezifischen Treg-Regulation ermöglichen die Erkundung ihres Potenzials zur Entwicklung präziser Immuntherapien, die nicht nur (auto-)immunologische Reaktionen und chronische Entzündungen ansprechen, sondern auch die Geweberegeneration und -reparatur bei Stoffwechselerkrankungen fördern.

*Funding information: Related research is funded by the German Center for Diabetes Research (DZD) and by the Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG, project numbers 490846870-TRR355/1 TPA02 and TPB02).