Auch gefährliche Abwehrzellen haben eine zweite Chance verdient

Wie aus „Irrläufern“ sogar „Therapeuten“ werden könnten

T-Zellen sind ein wichtiger Bestandteil des Abwehrsystems. An der Bekämpfung von Bakterien und Viren sind sie entscheidend beteiligt. Mögliche Krankheitserreger erkennen sie bereits bei Kontakt mit kleinen Bruchstücken des jeweiligen Keims. Sobald körperfremdes Material erkannt ist, wird es beseitigt.

Diese Selbstregulationsvorgänge sind bei Autoimmunerkrankungen wie der rheumatoiden Arthritis oder dem Typ-1 Diabetes jedoch gestört. Die „Irrläufer“ unter den T-Zellen lassen sich nicht mehr stoppen und greifen dauerhaft körpereigene Eiweiße und Strukturen an.

Aus diesem Grund ist es eine wichtige Frage, weshalb sich einige dieser Irrläufer umerziehen lassen, während andere nur durch Zelltod zu stoppen sind und wieder andere völlig außer Kontrolle geraten? Neue Antworten auf dieses Problem haben nun Wissenschaftler der Ludwig-Maximilians-Universität München gefunden. Im Rahmen einer aktuellen Forschungsarbeit beobachteten sie nämlich, dass bei der Entscheidung über das weitere Schicksal der betroffenen T-Zellen, deren Entwicklungsstadium eine wichtige Rolle spielt.

Schulbesuch ist Pflicht, schützt aber nicht immer vor Fehlern

Damit T-Zellen ihre verantwortungsvolle Aufgabe auch tatsächlich wahrnehmen können, durchlaufen sie vor ihrem Einsatz für gewöhnlich eine „Ausbildung“. Diese findet in der Thymusdrüse statt. Jede Zelle erhält dabei einen eigenen, hochspezifischen Sensor – in der Fachsprache auch Rezeptor genannt. Bei diesem handelt es sich um ein an die Zelloberfläche gebundenes Eiweiß mit Zuckerseitenketten, an das andere Moleküle andocken können. Geschieht das, wird die entsprechende T-Zelle aktiviert. Da dieser Rezeptor bei jeder Abwehrzelle etwas anders gebaut ist, kann der menschliche Körper auf eine Vielzahl unterschiedlicher Krankheitserreger reagieren. Bei manchen Zellen richtet sich dieser Rezeptor jedoch auch gegen körpereigenes Material. "Die meisten dieser gefährlichen autoreaktiven T-Zellen werden allerdings in einem Ausleseverfahren aussortiert, bevor sie den Thymus verlassen können", berichtet der Leiter der Münchener Gruppe, der Immunologe Professor Klein. "Diese negative Selektion, also die Elimination autoreaktiver T-Zellen, die sonst den eigenen Organismus angreifen würden, ist eine wichtige Voraussetzung für die immunologische Toleranz."

Eine Ausnahme sind dabei die wenigen autoreaktiven Zellen, die sich „umerziehen“ lassen. Sie besitzen zwar weiterhin einen Rezeptor, der gegen körpereigenes Material gerichtet ist, dieser kann nun aber keinen Schaden mehr anrichten. "Ganz im Gegenteil", meint Klein. "Sie halten sogar andere, aus dem Ruder gelaufene T-Zellen in ihrer Nachbarschaft unter Kontrolle. Damit sind die Mechanismen der Entstehung regulatorischer T-Zellen von großem praktischen Interesse. Die Entschlüsselung dieser Prozesse könnte zu neuen Therapieansätzen bei Autoimmunerkrankungen wie rheumatische Arthritis, Multiple Sklerose und Typ1-Diabetes führen, die durch autoreaktive T-Zellen ausgelöst werden."

Anders als bislang vermutet, spielen bei diesem Prozess andere Abwehrzellen, die beispielsweise das Schicksal autoreaktiver Zellen aktiv steuern könnten, offenbar keine Rolle.Der Einfluss des Entwicklungsstadiums hingegen, habe sich sogar im Reagenzglas beobachten lassen. Während „junge Zellen“ noch sehr gut in regulatorische Zellen umerziehbar waren, seien ältere Zellen selbst unter vergleichbaren Bedingungen kaum noch „erziehbar“.

Wichtiger Impuls für die Entwicklung von neuen Therapieverfahren

"Für uns ist entscheidend, diese 'Erziehbarkeit' auf molekularer Ebene zu verstehen", meint Klein deshalb. "Denn dann könnten wir möglicherweise auch erwachsene, nicht-autoreaktive T-Zellen entsprechend manipulieren, die man ja zu Millionen aus dem Blut von Patienten gewinnen kann. Junge T-Zellen sind dagegen nur im Thymus vorhanden. Wir werden jetzt untersuchen, ob es sowohl für die negative Selektion als auch für die Umprogrammierung in regulatorische T-Zellen im Leben einer jungen T-Zelle spezielle Zeitfenster gibt."