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Zügel und Sporen für das Immunsystem: Wie Störungen des T-Zell-Gleichgewichts schwere Darmentzündungen auslösen

15.08.2006
Ein fein balanciertes Gleichgewicht zwischen aggressiven und hemmenden Immunzellen sorgt dafür, dass die Darmschleimhaut gesund und funktionsfähig bleibt. Was geschehen kann, wenn das Zusammenspiel dieser Zellen aus den Fugen gerät, haben Wissenschaftler am Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung in Braunschweig jetzt bei Mäusen beobachtet: schwere Darmentzündungen, deren Symptome menschlichen Autoimmun-Erkrankungen wie etwa Morbus Crohn oder Colitis ulcerosa sehr ähnlich sind.

"Die Darmoberfläche bildet eine Grenzlinie zwischen dem Inneren des menschlichen Körpers und der Außenwelt - und sie stellt das Immunsystem des Körpers vor immens schwere Aufgaben", erklärt Dr. Astrid Westendorf, Forscherin am Helmholtz-Zentrum. "Bakterien und andere Krankheitserreger, die in den Körper einzudringen versuchen, müssen hier energisch bekämpft werden. Andererseits dürfen Nahrungsbestandteile, aber auch Zellen und Moleküle des eigenen Körpers keine Immunreaktionen auslösen. Sonst kann es zu heftigen Entzündungen kommen, die auf Dauer schwere Schäden verursachen. Unter Umständen wird die Darmschleimhaut dann sogar selbst zerstört."

Dramatisches Krankheitsbild

Genau dies geschieht bei so genannten Villin-HA-Mäusen, die Westendorf und ihre Kollegen untersuchten: "Diese Tiere gehören zu einem genetisch veränderten Stamm und haben auf den Zellen ihrer Darmschleimhaut ein Molekül namens Hämagglutinin, kurz HA", erklärt die Wissenschaftlerin. Die Forscher verabreichten den Tieren Immunzellen aus dem Blut eines anderen Mäusestamms, der speziell gegen das HA gerichtete Immunzellen produziert. Die Folge: Die Immunzellen griffen die Darmoberfläche an und erzeugten ein dramatisches Krankheitsbild, wie man es ähnlich bei Patienten mit chronisch entzündlichen Darmerkrankungen findet.

Verblüffende Toleranz

Wenn man die beiden Mäusestämme kreuzt, zeigt sich jedoch Erstaunliches: "Die Nachkommen haben dann zwar sowohl das HA auf der Darmoberfläche als auch die speziell gegen HA gerichteten Immunzellen im Blut. Trotzdem bleiben sie gesund." Die Ursache dieses als "Immuntoleranz" bezeichneten Phänomens sind vermutlich die so genannten regulatorischen T-Zellen, kurz TREG - spezifische "Bremsen" des Immunsystems, die andere Abwehrzellen hemmen und lahm legen, bevor sie ihre Attacken zu weit treiben und damit im eigenen Körper Schaden anrichten. "Diese TREG müssen sich bei den Tieren im Lauf ihres Lebens entwickelt haben", sagt Dr.Westendorf. Sie halten die Abwehrzellen, die meist dem Typ der CD4+ - oder CD8+-T-Zellen angehören, im Zaum, da diese sonst gegen einen ständig vorhandenen Bestandteil der eigenen Darmoberfläche vorgehen würden.

Komplexes Wechselspiel

"Ein ständiges Wechselspiel zwischen aggressiven T-Zellen und hemmenden TREG erhält das immunologische Gleichgewicht an unserer Darmschleimhaut" erklärt Prof. Jan Buer, Arbeitsgruppenleiter am Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung. "Viele chronisch entzündliche Darmerkrankungen entstehen, weil dieses Gleichgewicht nicht mehr funktioniert." Buer hofft: "Ein besseres Verständnis dieser Prozesse könnte uns künftig Möglichkeiten eröffnen, die Reaktionen des Immunsystem gezielt anzuheizen oder zu dämpfen. Das könnte Behandlungsansätze für Autoimmunerkrankungen wie Morbus Crohn liefern, aber auch für Infektionen oder Tumore, bei denen man die Immunreaktion gezielt aktivieren müsste."

Quelle

Ausführliche Informationen bietet der Originalartikel: Westendorf A.M., Fleissner D., Deppenmeier S., Gruber A.D., Bruder D., Hansen W., Liblau R., Buer J. (2005). Autoimmune mediated intestinal inflammation - impact and regulation of antigen specific CD8+ T cells. Gastroenterology 131(2):510-24

Hintergrund: Der neue Name der GBF

Zum 18. Juli 2006 hat sich die Gesellschaft für Biotechnologische Forschung (GBF) in Braunschweig den neuen Namen "Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung" gegeben. Die Umbenennung soll den Hauptforschungsschwerpunkt des Zentrums ebenso verdeutlichen wie die Zugehörigkeit zur Helmholtz-Gemeinschaft, der größten Wissenschaftsorganisation Deutschlands.

Manfred Braun | idw
Weitere Informationen:
http://www.helmholtz-hzi.de

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