Wie der Körper gefährliche Autoimmunzellen erkennt

Ihre Studie wurde vom renommierten „Journal of Experimental Medicine“ veröffentlicht.

T-Zellen sind wichtige Bestandteile der menschlichen Immunabwehr, die fremde Erreger wie Bakterien und Viren erkennen und bekämpfen. Damit sich die immunologischen Wächter aber nicht gegen den eigenen Körper richten, werden sie während ihrer Entwicklung auf die Toleranz gegenüber dem köpereigenen Umfeld geprüft.

Dabei müssen heranreifende T-Zellen an bestimmte Moleküle (so genannte MHC-Moleküle) binden. Die Stärke dieser Bindung entscheidet über das Schicksal der sich entwickelnden T-Zellen: Ist die Bindung zu schwach entwickeln sie sich nicht mehr weiter. Fällt die Bindung jedoch zu stark aus, wird der programmierte Zelltod eingeleitet und die T-Zellen eliminiert. Zu fertigen Abwehrzellen reifen ausschliesslich T-Zellen heran, die mit mässiger Stärke MHC binden können. Diese Selektion ist äusserst wichtig: Denn verbleiben T- Zellen im Körper, welche sehr stark an MHC Moleküle binden, können sie den eigenen Körper angreifen und bilden so Ausgangspunkt für die Entstehung von Autoimmunerkrankungen wie Rheuma, Diabetes oder Multipler Sklerose.

Mittels quantitativer Analysen ist es nun den Immunologen Prof. Ed Palmer, Dr. Mark Daniels und Dr. Dieter Naeher vom Universitätsspital Basel gelungen, erstmals die präzise Stärke der Bindung zwischen T-Zell-Rezeptor und MHC-Liganden zu bestimmen, aufgrund derer das Immunsystem autoimmune T-Zellen in einer frühen Phase ihrer Entwicklung erkennt und eliminiert. Sie konnten ausserdem zeigen, dass der Wert dieser Selektionsschwelle (Dissoziationskonstante: 6.1 x 10-6 mol/L) von der Spezifität der T-Zellen unabhängig ist, und somit eine bio-physikalische Bindungs-Konstante darstellt, welche für die Entwicklung aller zytotoxischen T-Zellen des Immunsystems von zentraler Bedeutung ist. Diese Forschungsresultate liefern nicht nur weitere Erkenntnisse in der Entstehung von Autoimmunerkrankungen, sondern tragen auch zu einem umfassenderen Verständnis von Abstossungsreaktionen nach Organ-Transplantationen bei.

Die Forschungsarbeit entstand über acht Jahre in Zusammenarbeit mit Dr. Immanuel Luescher vom Ludwig Institute for Cancer Research in Lausanne und wurde unterstützt durch den Schweizerischen Nationalfonds, Novartis, Roche und die EU.

Weitere Auskünfte
Prof. Dr. Ed Palmer, Ordinarius für Experimentelle Transplantationsimmunologie und Nephrologie, Tel. +41 (0)61 265 31 20, E-Mail: Ed.Palmer@unibas.ch

Dieter Naeher, Departement Forschung, Universitätsspital Basel, Tel. +41 (0)61 265 38 37, E-Mail: Dieter.Naeher@unibas.ch

Originalbeitrag
Dieter Naeher, Mark A. Daniels, Barbara Hausmann, Philippe Guillaume, Immanuel Luescher, and Ed Palmer
A constant affinity threshold for T cell tolerance
The Journal of Experimental Medicine, published online 15 October 2007, doi: 10.1084/jem.20070254