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FAU-Forscher identifizieren die molekularen Mechanismen, die das Immunsystem aktivieren

Sie regeln das Immunsystem, können nicht nur Attacken gegen Viren und Bakterien einleiten, sondern auch ungewollte und schädliche Reaktionen des Immunsystems verhindern: dendritische Zellen. Von diesen gibt es eine ganze Reihe verschiedener Unterarten. Unklar war dabei bisher jedoch, wie die einzelnen Unterarten die Reaktionen des Immunsystems einleiten. Wissenschaftler der FAU, darunter Prof. Dr. Falk Nimmerjahn vom Lehrstuhl für Genetik am Department Biologie, konnten dies nun aufklären. Die Ergebnisse sollen zukünftig helfen, bessere Strategien gegen Infektionen sowie einer Immuntherapie gegen Krebs zu entwickeln. Die Studie wurde jetzt im „Journal of Experimental Medicine“ veröffentlicht.

Bäumchenartige Wachtposten

Das Immunsystem gliedert sich in das angeborene und das adaptive Immunsystem. Während das angeborene Immunsystem in der Lage ist, sofort auf fremde Eindringlinge, wie Viren und Bakterien, zu reagieren, passt sich das adaptive Immunsystem im Laufe des Lebens immer weiter an verschiedene neue Krankheitserreger an. Es ist in der Lage spezifische Antigene von Eindringlingen zu erkennen und gezielt effektive und länger anhaltende Abwehrmechanismen einzuleiten. Hier kommen die dendritischen Zellen zum Einsatz, die mit ihren weitverzweigten Ästen an Baumkronen erinnern und von denen es eine große Anzahl verschiedener Unterarten gibt. Eine ihrer Aufgabe ist es, im Oberflächengewebe des Körpers Wache zu halten. Bei Kontakt mit einem fremden Eindringling, übernehmen sie Informationen von diesem, bauen diese in Antigene um, wandern in den nächsten Lymphknoten und aktivieren dort die T-Zellen, indem sie diesen die Antigene präsentieren.

Immer eine passende Antwort

Ein Team von FAU-Wissenschaftlern unter der Leitung von Prof. Dr. Diana Dudziak, Professur für Biologie Dendritischer Zellen, Dr. Christian Lehman, Leiter des Labors Biologie Dendritischer Zellen, und Prof. Dr. Falk Nimmerjahn vom Lehrstuhl für Genetik, hat nun in einer Studie untersucht, wie eine Reihe von sogenannten Fc-Rezeptoren der dendritischen Zellen zur Einleitung von Immunantworten beitragen. Dabei haben die Forscher die Zellen sowohl unter Krankheitsbedingungen wie Entzündungen, als auch im Zustand körperlicher Gesundheit untersucht. Die Ergebnisse zeigten, dass die Unterschiede zwischen den einzelnen Unterarten dendritischer Zellen zu unterschiedlichen Reaktionen entweder durch zytotoxische T-Zellen oder durch Helfer-T-Zellen führen.

Beide Zelltypen gehören zu den weißen Blutkörperchen und sind Teil des adaptiven Immunsystems. Allerdings hatte man bisher angenommen, dass T-Helfer-Zellen helfende Funktion haben und Fresszellen und B-Lymphozyten aktivieren, wobei letztere wiederum Antikörper produzieren. Zytotoxische T-Zellen hingegen erkennen die spezifischen Antigene von mit Viren infizierten Zellen sowie Tumorzellen und bekämpfen diese.

Für neue Krebstherapien besonders interessant

Vor allem in der immunologischen Krebstherapie versucht man gezielt Tumoren durch zytotoxische T-Zellen zu bekämpfen. „Allerdings deuten aktuelle Forschungsdaten darauf hin“, erklärt Prof. Dudziak, „dass auch Helfer-T-Zellen an der Bekämpfung von Krebszellen beteiligt sind.“ Daher sei es besonders Interessant gewesen, sagt die Erlanger Forscherin, dass einer der Fc-Rezeptoren, der mit Antigenen beladen wird, gleichzeitig zytotoxische und Helfer-T-Zellen Immunantworten auslösen konnte. „Beziehen wir andere aktuelle Forschungsergebnisse mit ein, deuten unsere Ergebnisse darauf hin, dass zukünftig neue Strategien entwickelt werden müssen, um bessere Immunantworten zu generieren.“

Die Ergebnisse der Studie wurden unter dem Titel „Dendritic cell subset specific induction of CD4+ and CD8+ T cell responses upon antigen uptake via activating or inhibitory Fcγ receptors in vivo“ im Journal of Experimental Medicine veröffentlicht: DOI: https://doi.org/10.1084/jem.20160951.

Weitere Informationen:

Prof. Dr. Diana Dudziak
Tel.: 09131/85-39346
diana.dudziak@uk-erlangen.de