Effektive Zusammenarbeit im Immunsystem

Einer der wichtigsten Abwehrmechanismen gegen Viren, Bakterien und Krebszellen sind die zytotoxischen T-Zellen. Sie können infizierte Körperzellen oder auch Krebszellen zerstören, daher werden sie auch Killer-T-Zellen genannt. Die Killer-T-Zellen sind normalerweise inaktiv. Das ist auch wichtig: Ansonsten könnten unerwünschte Autoimmunerkrankungen wie Diabetes mellitus oder Multiple Sklerose die Folge sein. Aktiviert werden sie durch die so genannten dendritischen Zellen. Diese patrouillieren kontinuierlich durch den Körper und suchen dort nach Hinweisen für Tumore oder Infektionen. Werden sie fündig - beispielsweise bei einer Virusinfektion -, tragen sie diese Information in die Lymphknoten.

Der Körper verfügt über viele Millionen verschiedener Killer-T-Zellen. Bei einer Infektion müssen es die dendritischen Zellen schaffen, nur die passenden davon in Angriffsbereitschaft zu versetzen. Bislang war unklar, wie die Patrouille-Läufer so rasch passende Killerzellen alarmieren können. Die Bonner Forscher haben nun herausgefunden, dass dabei zwei weitere T-Zell-Typen eine wichtige Rolle spielen, die so genannten T-Helferzellen und die natürlichen Killer-T-Zellen (NKT-Zellen). Sie erkennen, wenn eine dendritische Zelle Informationen über Viren oder Tumoren besitzt. Als Reaktion produzieren sie Chemokine. Killer-T-Zellen folgen diesen Botenstoffen wie ein Hund einer Fährte. Sie finden so zielsicher diejenigen dendritischen Zellen, die ihnen sagen können, wo sich ein Virus oder eine Tumorzelle versteckt. Die Killer-T-Zellen müssen also nicht nach dem Zufallsprinzip alle dendritischen Zellen des Körpers inspizieren, so können sie viel schneller aktiviert werden.

Zusätzlich hat dieses Zusammenspiel verschiedener Immunzellen den Vorteil, dass es Autoimmunerkrankungen vermeiden kann: Die dendritische Zelle kann Killer-T-Zellen nur dann anlocken, wenn entweder T-Helferzellen oder NKT-Zellen ebenfalls ein Gefahrsignal erkannt haben. Die dendritische Zelle holt also eine zweite Meinung ein, bevor sie die Immunabwehr in Marsch setzt. Das funktioniert ganz besonders gut, wenn sowohl die T-Helferzellen als auch die NKT-Zellen zustimmen. Wenn also die dendritische Zelle noch eine dritte Bestätigung erhält, dann kann sie Killer-T-Zellen besonders gut aktivieren.

Die Klärung dieser Mechanismen ist nicht nur von grundlagenwissenschaftlichem Interesse. Wenn man versteht, wie Immunzellen miteinander kommunizieren, kann dieses Wissen genutzt werden, um Impfstoffe zu verbessern. So zeigen die vorliegenden Befunde, dass Impfstoffe besser funktionieren sollten, wenn sie auch T-Helferzellen und NKT-Zellen aktivieren.

Quelle: Semmling, V., et al.: Nature Immunology, Online-Vorabpublikation, DOI: 10.1038/ni.1848.