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Neues aus der Welt der Wissenschaft |
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Krieg im Körper
Forscher filmen Immunzellen beim "Fressen" |
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| | | Dem österreichischen Mediziner Wolfgang Weninger sind spektakuläre Aufnahmen des Immunsystems gelungen. Der in Australien tätige Forscher beobachtete mit einem sogenannten Zweiphotonenmikroskop Abwehrzellen "live" bei der Attacke gegen Krankheitserreger. |
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Unter die Haut sehen |
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"Mit Hilfe eines Zweiphotonenmikroskops kann man in intakte Organe hineinschauen", erklärte Weninger. Dabei kommt ein Infrarot-Laser zum Einsatze, mit dessen Hilfe man bis zu einen halben Millimeter in die Haut und andere Organe blicken kann.
Weninger hat sich bei seiner Berufung an die University of Sydney im Mai 2007 die Anschaffung eines solchen Mikroskops ausbedungen. Schon an seinem früheren Arbeitsplatz, dem Wistar-Institut in Philadelphia (USA), hat er mit einem solchen Gerät in seinem Spezialgebiet, der Visualisierung des Immunsystems, gearbeitet.
2007 wurde seine Entdeckung, dass die erste Teilung einer T-Zelle asymmetrisch verläuft, vom Fachblatt "Science" als einer der zehn "Scientific Breakthroughs" des Jahres gefeiert.
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Leuchtende Zellen |
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Für ihre Arbeit, die nun im Fachmagazin "PLoS Pathogens" (Bd. 4(11): e1000222) veröffentlicht wurde, verwendeten Weninger und seine Kollegen Mäuse, deren Immunzellen mit einem Fluoreszenzgen ausgestattet wurden. Dadurch leuchten sie unter dem Zweiphotonenmikroskop und lassen sich gut vom übrigen Gewebe unterscheiden. Dies ermöglicht Filmaufnahmen des Immunsystems, zum Beispiel in der Haut, live aus einem lebenden Organismus.
Und diese sind durchaus spektakulär, auch wenn sich beim ersten Blick in die obersten Hautschicht, die Epidermis, noch wenig abspielt: Dort scheinen die Immunzellen (Langerhanszellen) noch ruhig und bewegungslos auf einen möglichen "Job" zu warten.
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Immunzellen auf Patrouille |
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Eine Schicht tiefer, in der Dermis, dagegen geht es schon bewegter zu: Die dort angesiedelten dendritischen Zellen wandern kreuz und quer durch das Stützgewebe - immerhin mit einer Geschwindigkeit von durchschnittlich vier Mikrometer pro Minute.
Es scheint, als ob sie wie Wächter auf der Suche nach Krankheitserregern durch das Gewebe patrouillieren. Tatsächlich hören sie sofort auf zu wandern, sobald Endotoxine, bakterielle Zerfallsprodukte, auf die das Immunsystem stark anspricht, in die Haut gespritzt werden - als ob sie sich bereitmachten für die "Verteidigung".
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Abwehr mit Krakenarmen |
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Regelrechte "Action-Szenen" zeigten sich unter dem Mikroskop, sobald die Forscher Leishmania-Parasiten in die Haut injizierten. Auch diese Erreger wurden mit einem - andersfarbigen - Fluoreszenzgen ausgestattet. Rot leuchtend zappeln sie herum, bis sich die dendritischen Zellen über sie hermachen.
In dem Video sieht man deutlich, wie diese Immunzellen mehr und größere Verzweigungen ausbilden und damit - dem Fangarm eines Kraken gleich - sich einzelne Parasiten einfangen und einverleiben (siehe Video).
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Langsamer Tod von Krebszellen
Ähnliche Aufnahmen sind Weninger von T-Zellen in Tumoren gelungen. "Bisher gab es keinerlei Informationen darüber, was T-Zellen in Tumoren machen", sagte Weninger. Überraschend dabei war laut Weninger, dass es im lebenden Organismus viel länger als in Zellkulturen dauert, bis die T-Zellen einer Krebszelle den Garaus machen. |
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Suche nach neuen Impfstoffen |
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Die Forscher erhoffen sich nun einerseits jene Moleküle zu identifizieren, die für die Wechselwirkung zwischen Immunzellen und Mikroben bzw. Tumorzellen verantwortlich sind. Das könnte für die Entwicklung neuartiger Therapien und Impfstoffe genutzt werden. Umgekehrt könnte man die direkten Effekte von Medikamenten auf das Immunsystem, Tumorzellen und Erreger in intakten Geweben studieren und daraus Rückschlüsse auf deren Wirkung ziehen.
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Von Wien nach Sydney |
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Der 41-jährige gebürtige Wiener studierte in seiner Heimatstadt Medizin. Nach seiner Facharztausbildung in Dermatologie ging er 1999 mit einem Max-Kade- und später mit einem Schrödinger-Stipendium an die Harvard Medical School. Bereits dort widmete er sich zuerst als Post-Doc, dann auf einer Junior Faculty-Stelle seinem Forschungsschwerpunkt Visualisierung der Immunantwort und Fluoreszenzmikroskopie.
2003 wechselte Weninger dann an das Wistar-Institut in Philadelphia, ehe er 2007 den Ruf nach Sydney erhielt. Dort leitet er mit der Raymond Purves-Professur nicht nur eine der größten Dermatologien der südlichen Hemisphäre, sondern auch eine große Forschungsgruppe am wissenschaftsorientierten Centenary-Institute.
[science.ORF.at/APA, 28.11.08]
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01.01.2010 |
