Sortiermechanismus: Vergiften, Verdauen oder in den Selbstmord treiben? Wie das Immunsystem seine Waffen wählt - scinexx | Das Wissensmagazin
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Sortiermechanismus: Vergiften, Verdauen oder in den Selbstmord treiben?

Wie das Immunsystem seine Waffen wählt

Das Immunsystem verfügt über viele Waffen: Es kann virusinfizierte Zellen oder Krebszellen in den Selbstmord treiben. Bakterien werden von Fresszellen verdaut, Parasiten vergiftet. Doch unklar war bislang, wie sich die Immunabwehr für den jeweils geeigneten Abwehrmechanismus entscheidet. Nun konnten deutsche Wissenschaftler erstmals zeigen, wie die Waffenwahl funktioniert und berichten hierüber in der Fachzeitschrift „Science“. Ihre Ergebnisse könnten zur Entwicklung wirksamerer Impfstoffe und Medikamente beitragen.

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Die körpereigenen Abwehrtruppen arbeiten wie Polizeifahnder: Sie erkennen gefährliche Eindringlinge sozusagen „am Fingerabdruck“, nämlich an Spuren, die sie auf der Oberfläche der Körperzellen hinterlassen. Die so genannten dendritischen Zellen sind in diesem Szenario gewissermaßen die Herren von der Spurensicherung: Sie präsentieren den Immunzellen bestimmte Bestandteile des Erregers (die Antigene), so dass die Fahnder wissen, wen sie suchen müssen. Die dendritischen Zellen entscheiden aber auch, welches Einsatzkommando das Immunsystem überhaupt losschickt.

Ausgeklügeltes Verteidigungssystem

So schwärmt bei einer Virusinfektion eine ganze Armada von so genannten T-Killerzellen aus, sucht befallene Körperzellen und veranlasst sie zum Selbstmord. Damit entziehen sie den Viren die Lebensgrundlage. „Gegen Viren oder auch Tumoren sind T-Killerzellen eine extrem wirksame Waffe“, erklärt der Bonner Immunologe Professor Dr. Christian Kurts. „Der Selbstmord-Befehl wird aber nur von körpereigenen Zellen befolgt. Bakterien oder parasitische Würmer ignorieren ihn aus verständlichen Gründen.“ Solchen Erregern rückt der Körper daher anders zu Leibe: B-Zellen produzieren Antikörper, die die Bakterien oder Viren miteinander verkleben lassen. Dadurch werden sie zu einer leichten Beute für Fresszellen, die sie verschlingen und verdauen. Gegen Würmer, die zu groß zum Fressen sind, kommen andere Immunzellen zum Einsatz, die die Erreger verätzen oder vergiften können.

Je nach Erregertyp schicken die dendritischen Zellen stets nur bestimmte Abwehrtruppen los – entweder T-Killerzellen oder T-Helferzellen. Die T-Helferzellen instruieren dann ihrerseits die antikörperproduzierenden B-Zellen oder die Fresszellen. Dazu müssen die dendritischen Zellen über eine Art Sortiermechanismus verfügen. Dr. Sven Burgdorf, der in der Arbeitsgruppe von Professor Kurts die Studie durchführte, konnte erstmals zeigen, wie dieser Mechanismus funktioniert: Wenn eine dendritische Zelle auf ein fremdes Antigen trifft, verschlingt es dieses. Dazu verfügt die Zelle über zwei verschiedene Münder. Wurde das Antigen mit Mund 1 aufgenommen, hält die dendritische Zelle es anschließend T-Killerzellen unter die Nase. Von Mund 2 gehen die Antigene aber einen anderen Weg, an dessen Ende die Aktivierung von T-Helferzellen steht. „Diese Trennung gewährleistet, dass die korrekte Waffe des Immunsystems scharf gemacht wird“, erklärt Kurts. „Wenn das nicht streng kontrolliert wird, kann der Erreger die Überhand gewinnen. Oder das Immunsystem schädigt fälschlicherweise körpereigene Zellen; Folge wären Erkrankungen.“

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Die richtige „Würze“ macht Impfstoffe schärfer

Gerade für die Entwicklung neuer Impfstoffe ist das Ergebnis von größter Bedeutung. „Unsere Ergebnisse haben Erstaunen unter den Immunologen ausgelöst“, sagt Christian Kurts nicht ohne Stolz. „Bislang ging man davon aus, dass man dem Immunsystem nur das entsprechende Antigen anbieten muss. Die dendritischen Zellen würden das dann schon korrekt intrazellulär sortieren, so dass die erwünschte Abwehrreaktion zustande kommt. Nun wissen wir, dass man den Impfstoff sozusagen passend ‚würzen‘ kann, damit es vom richtigen Mund der dendritischen Zellen aufgenommen wird. Diese Erkenntnisse könnten dazu beitragen, wirksamere Impfstoffe zu entwickeln.“

(Universität Bonn, 08.05.2007 – AHE)

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