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Neues aus der Welt der Wissenschaft |
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Wie T-Zellen den eigenen Körper schützen lernen |
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| | | T-Zellen schützen den Körper vor Infektionen, indem sie Krankheitserreger erkennen und zerstören. Damit die Zellen nicht den eigenen Körper angreifen, müssen sie zwischen "eigen" und "fremd" unterscheiden lernen. |
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Funktioniert diese Unterscheidung nicht, entstehen Autoimmunerkrankungen wie etwa Multiple Sklerose.
Forscher um den Immunologen Ludger Klein vom Institut für Molekulare Pathologie (IMP) in Wien konnten nun die Autophagie als weiteren wichtigen Mechanismus der T-Zellschulung identifizieren.
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Die Studie "Autophagy in thymic epithelium shapes the T-cell repertoire and is essential for tolerance" ist am 13. August 2008 online in "Nature" erschienen (doi:10.1038/nature07208). |
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 Zum Abstract |
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Lernen alle körpereigenen Proteinstrukturen kennen |
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| Thymische Epithelzellen unter dem Mikroskop |
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Diese Selbsttoleranz lernen die T-Zellen bereits im Thymus, dem Organ, in dem täglich einige Millionen dieser Zellen produziert werden.
Schon während früherer Arbeiten entdeckte Klein, dass die thymischen Epithelzellen praktisch jedes Eiweiß des gesamten Körpers produzieren und den T-Zellen präsentieren.
Im übertragenen Sinn wird so ein Abbild sämtlicher Organe in den Thymus projiziert. Noch bevor eine gesunde T-Zelle den Thymus verlässt, hat sie folglich alle körpereigenen Proteinstrukturen kennengelernt, die es zu verschonen gilt.
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"Zweckentfremdeter" Mechanismus |
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Rätselhaft blieb den Forschern jedoch, wie die thymischen Epithelzellen die in ihrem Zellinneren "versteckten" Selbstantigene für T-Zellen sichtbar machen.
In ihrer neuen Publikation konnten Klein und seine Mitarbeiter jetzt zeigen, dass dazu ein Mechanismus "zweckentfremdet" wird, den Zellbiologen bereits seit Jahrzehnten in einem anderen Zusammenhang kennen.
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"Herausschnipseln" und präsentieren |
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Dieser als Autophagie ("sich selbst Essen") bekannte Prozess wird normalerweise im Körper genutzt, um "alte" Zellbausteine abzubauen und daraus Energie zu gewinnen oder neue Strukturen zu schaffen.
Die neuen Forschungsergebnisse legen jetzt den Schluss nahe, dass die Autophagie von thymischen Epithelzellen zur Herstellung von Eiweißfragmenten (Epitopen) mit dem Ziel der Schulung bzw. der Herbeiführung von Toleranz von T-Zellen genutzt wird.
Mittels Autophagie werden diese Epitope aus Eiweißen im Zytoplasma "herausgeschnipselt" und an die Zelloberfläche geschleust, wo sie anschließend den reifenden T-Zellen präsentiert werden.
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Ohne Autophagie: Massive Autoimmunsymptome |
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Die Bestätigung für diese Vermutungen erhielt Kleins Mitarbeiterin Jelena Nedjic in einem entscheidenden Experiment: Labormäuse, deren Autophagie-Mechanismus gezielt in den thymischen Epithelzellen inaktiviert wurde, entwickelten plötzlich massive Autoimmunsymptome, da ihre T-Zellen den eigenen Körper attackierten.
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Autophagie und Morbus Crohn |
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Diese wichtigen Erkenntnisse könnten in Zukunft helfen, die Entstehung menschlicher Immunerkrankungen zu erklären.
So konnte erst vor kurzem durch zwei andere Arbeitsgruppen eine bisher ungeklärte genetische Verbindung zwischen Autophagie und Morbus Crohn, einer chronischen Autoimmunerkrankung der Darmschleimhaut, nachgewiesen werden.
[science.ORF.at/APA, 14.8.08]
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01.01.2010 |
