Retinsäure verstärkt Immunantwort

Durchfall verursacht in Entwicklungsländern ein Fünftel aller Todesfälle von Kindern unter fünf Jahren. Aber auch in Industriestaaten sind Durchfallerreger eine präsente Bedrohung, wie EHEC zeigt.

Um Durchfallerreger zu bekämpfen, muss das Immunsystem aktivierte Abwehrzellen gezielt in den Darm lenken – denn dort liegen die Eintrittspforten für die Erreger und ihre Toxine. Die Fähigkeit, in den Darm zu wandern, ist bei einzelnen Immunzellen verschieden stark ausgeprägt und abhängig davon, in welchen Lymphknoten sie aktiviert wurden. Werden die Immunzellen beispielsweise in den Lymphknoten des Darmes aktiviert, so wandern sie vorrangig in die Darmschleimhaut. In den Lymphknoten der Haut hingegen lernen Immunzellen, vorzugsweise in die Haut zu wandern und diese zu schützen.

Derzeit werden Schutzimpfungen meist parenteral verabreicht. Allerdings schützen diese unter die Haut oder in den Muskel gespritzten Impfstoffe oft nur unzureichend gegen Durchfallerreger, da die Aktivierung der Immunzellen nicht in den eigentlich zuständigen Lymphknoten in der Darmwand stattfindet.

Eine Besonderheit dieser Lymphknoten ist, dass sie vermehrt Retinsäure produzieren. Retinsäure entsteht aus Vitamin A und sorgt dafür, dass die aktivierten Immunzellen in die Schleimhaut des Darmes einwandern können. Auf dieser Basis untersuchte Dr. Swantje Hammerschmidt, ob bei Zugabe von Retinsäure auch bei einer unter die Haut verabreichten Impfung eine schützende Immunantwort im Verdauungstrakt herbeigeführt wird. Dies gelang: Im Mausmodel baute sich eine Immunantwort gegen Cholera-Toxin und Salmonellen auf. „Durch die Zugabe von Retinsäure werden die Immunzellen in die Schleimhaut des Darmes dirigiert. Darüber hinaus produzieren sie Antikörper, die auf der Darmschleimhaut Toxine und Erreger unschädlich machen“, erläutert Dr. Swantje Hammerschmidt.
Durch die Beigabe von Retinsäure oder modifizierten Retinsäure-Abkömmlingen sollte es in Zukunft möglich sein, Impfstoffe dahingehend zu verbessern, dass sie in der Lage sind, eine schützende Immunantwort gegen feindliche Mikroben im Verdauungstrakt zu induzieren. Diese innovative Impfstrategie ist nicht nur im Hinblick auf EHEC, sondern auch insbesondere für Durchfallerkrankungen bei Kindern in Entwicklungsländern von hoher Bedeutung.

Literatur: Hammerschmidt, S., et al.: J. Clin.  Invest. 2011, Online DOI:10.1172/JCI44262.