Wie das Immunsystem sein Gedächtnis aufbaut

Basler Immunologen konnten nun einen Mechanismus beschreiben, der bei der Entstehung der Gedächtniszellen eine wichtige Rolle spielt. Ihre Studie wird heute vom Wissenschaftsmagazin „Science“ veröffentlicht.

Um nicht immer von vorne beginnen zu müssen, verfügt das Immunsystem über ein Gedächtnis, das den Kontakt mit einem Krankheitserreger in Erinnerung behält. Dafür sorgen Gedächtniszellen, die bei einem wiederkehrenden Kontakt mit dem Erreger schnell und effizient eine Abwehrreaktion auslösen können. Das immunologische Gedächtnis sorgt etwa dafür, dass eine Impfung über Jahre schützend wirkt.

Damit der Erreger bekämpft und gleichzeitig seine spezifische Struktur festgehalten werden kann, beginnen sich bei einer Infektion bestimmte Komponenten des Immunsystems (so genannte naive CD8+ T-Zellen) in zwei Arten zu differenzieren. Einerseits beteiligen sie sich als kurzlebige Effektorzellen an der eigentlichen Abwehrreaktion, und anderseits entstehen langlebige Gedächtniszellen, welche die spezifische Immunreaktion abspeichern. Bei einem späteren Zusammentreffen mit dem gleichen Erreger sind die Gedächtniszellen in der Lage, die passende Immunantwort schnell einzuleiten.

Unklar war bislang, wie die Entwicklung von T-Zellen zu Gedächtniszellen reguliert wird. Noch vor wenigen Jahren nahm man an, dass es sich bei Gedächtniszellen um Abkömmlinge von Effektorzellen handelt. Neuere Studien zeigten aber, dass sie direkt aus naiven T-Zellen hervorgehen, was nahelegt, dass dabei unterschiedliche Signale beteiligt sind, die durch äussere Reize ausgelöst werden.

TCR-Signale steuern die Bildung von Gedächtniszellen

Eine wichtige Rolle in diesem Prozess spielt der T-Zell-Rezeptor (TCR), der sich auf der Oberfläche von T-Zellen befindet. Die Forscherinnen und Forscher um den Basler Immunologieprofessor Ed Palmer sind nun der Frage nachgegangen, wie und welche TCR-Signale an der Entstehung von Gedächtniszellen mitwirken.

Mittels eines transgenen Mausstamms, der eine gezielte Punktmutation in der Transmembran-Domäne des T-Zell-Rezeptors enthält, konnten die Forschenden die Entwicklung und Funktion von Gedächtniszellen beeinflussen, ohne die Fähigkeit der Effektorzellen zur Immunantwort zu beeinträchtigen. Das weist darauf hin, dass die Entwicklung zu Effektor- oder Gedächtniszellen durch ein Arrangement unterschiedlicher TCR-Signale gesteuert wird. Ein besseres Verständnis, wie diese Signale im Detail moduliert werden, könnte langfristig zur Entwicklung besserer Impfsysteme beitragen.

Weitere Auskünfte

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

Originalbeitrag
Emma Teixeiro, Mark A. Daniels, Sara E. Hamilton, Adam G. Schrum, Rafael Bragado, Stephen C. Jameson, Ed Palmer:
Different T Cell Receptor Signals Determine CD8+ Memory Versus Effector Development

Science 23 January 2009: Vol. 323. no. 5913, pp. 502 – 505 | DOI: 10.1126/science.1163612