Immunzellen besitzen eine innere Uhr

In die Zellen des Immunsystems können Zerfallsprodukte von Bakterien, Endotoxine, gelangen. Sie rufen im Körper Entzündungsreaktionen hervor. Makrophagen, die Fresszellen des Immunsystems, regulieren diese Reaktionen. Sie erkennen die fremden Strukturen der Endotoxine, umschließen sie und bauen sie ab.

Wie die Aktivität der Abwehrzellen von der Tageszeit abhängt, haben die Wissenschaftler in ihrer Studie jetzt an Hand von Makrophagen aus Milz und Lymphknoten von Mäusen untersucht. Dazu wurden die Fresszellen gentechnisch mit einer Art Uhrzeiger, dem Leuchtkäferenzym Luciferase, ausgestattet. Dieses Enzym übersetzt die Aktivität der Gene in Helligkeit. Es stellte sich heraus, dass die Helligkeit der Makrophagen im Lauf des Tages schwankt. Das war der Beweis dafür, dass die Zellen ein funktionierendes Uhrwerk haben mussten.

Die Forscher fanden heraus, dass die Aktivität der Makrophagen-Gene täglich einem Rhythmus folgt. Zudem zeigte sich, dass unterschiedliche Gene zu unterschiedlichen Tageszeiten besonders aktiv sind. Durch solche Rhythmen schwanken die Beschwerden, die Patienten mit Rheuma und Asthma in ihrem Tagesablauf verspüren. Die Studie hilft zu verstehen, wie das Immunsystem zu den verschiedenen Tageszeiten arbeitet, warum also zum Beispiel Rheumapatienten gerade morgens unter ihren steifen Gelenken besonders leiden. Die Wissenschaftler hoffen jetzt, diese neuen Erkenntnisse auch bei der Behandlung von Entzündungskrankheiten einsetzen zu können.

Quelle: Keller, M. et al. Proc. Natl. Acad. Sci., Online-Vorabpublikation, DOI:10.1073/pnas.0909471106