B-Zellen aus dem Thymus

Fische sind entwicklungsgeschichtlich die ältesten Wirbeltiere. Einige Arten, z.B. Katzenhaie oder Zebrafische, besitzen ein Immunsystem, das sich in den letzten 500 Millionen Jahren nicht wesentlich weiterentwickelt hat. Ihre Thymusdrüse produziert sowohl T-Lymphozyten (das T bedeutet Thymus) als auch B-Lymphozyten. Alle anderen Wirbeltiere produzieren die B-Lymphozyten in anderen Körperteilen, die Vögel z.B. in der Bursa Fabricii (daher das B) und die Säugetiere hauptsächlich im Knochenmark.

Für die Produktion von T-Zellen im Thymus ist primär das Gen Foxn1 verantwortlich, denn es ist eine Art „Generalschalter“ für die Expression vieler Gene. So aktiviert es die Synthese des Notch-Liganden DLL4, der für die Reifung der Vorläuferzellen zu T-Lymphozyten erforderlich ist. Das entwicklungsgeschichtlich ältere Gen Foxn4, das bei Fischen die Rolle des „Generalschalters“ übernimmt, ist zwar auch in Thymuszellen von Säugetieren vorhanden, wird aber nicht exprimiert; im Thymus von altertümlichen Fischen setzt es u.a. die Synthese des Zytokins Interleukin 7 in Gang, das für die Reifung sowohl von T-Zellen als auch von B-Zellen sorgt. Forscher um Thomas Boehm am Max-Planck-Institut für Immunbiologie und Epigenetik in Freiburg aktivierten das „schlafende“ Gen Foxn4 in Thymus-Epithelzellen von Mäusen, um zu sehen, was geschieht. Wie zu erwarten war, produzierte der Thymus der Mäuse nach der Genmanipulation gleichermaßen T-Zellen und B-Zellen.

Das Experiment erklärt ein Stück Evolutionsgeschichte, gibt aber keine Antwort auf die Frage, welchen Vorteil die Verlagerung der B-Zell-Produktion aus dem Thymus in andere Organe geboten hat. 

Quelle: Swann JB, et al. Conversion of the Thymus into a Bipotent Lymphoid Organ by Replacement of Foxn1 with Its Paralog, Foxn4. Cell Rep, Epub 14.08.1407