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Immunsystem: MAIT-Zellen nehmen wichtige Schutz- und Steuerungsfunktionen wahr

26.05.2014

Forschende der Universität Basel konnten nachweisen, dass eine bisher noch wenig erforschte Gruppe von Immunzellen, die sogenannten MAIT-Zellen, gefährliche Bakterien direkt bekämpfen und gleichzeitig Steuerungsaufgaben im Immunsystem wahrnehmen können. Darüber hinaus haben die Forscherinnen und Forscher eine bisher unbekannte Untergruppe dieser Abwehrzellen entdeckt. Die Studie wurde kürzlich in der Fachzeitschrift «Nature Communications» veröffentlicht.

Bei den untersuchten Abwehrzellen handelt es sich um sogenannte MAIT-Zellen (Mukosa-assoziierte invariante T-Zellen). Diese wurden erst 2003 entdeckt und haben ihren Namen daher, dass sie in der Schleimhaut des Darms, der Mukosa, in besonders grosser Zahl vorkommen.


MAIT-Zellen (gelb) erkennen Stoffwechselprodukte von Bakterien und schütten Zytokinen (orange Punkte) aus, die eine wichtige Rolle bei der Steuerung der antimikrobiellen Immunantwort spielen.

Illustration: Universität Basel/Artem Kalinichenko

Darüber hinaus sind sie vor allem im Blut, auf der Haut und in der Leber zu finden. Sie sind darauf spezialisiert, die bei jedem Menschen natürlicherweise – vor allem im Darm und auf der Haut – vorkommenden Mikroorganismen zu erkennen sowie deren Aktivität zu überwachen.

Diese auch als Darm- oder Hautflora bezeichneten Bakterien und Pilze sind im gesunden Organismus unverzichtbar. Sie tragen zu einer verbesserten Nährstoffaufnahme bei, synthetisieren Vitamine, die der Körper nicht selbst produzieren kann, und schützen ihn gegen Krankheitserreger. MAIT-Zellen sind in der Lage, diese für den Körper nützlichen Mikroorganismen von schädlichen Mikroben zu unterscheiden.

Neue Gruppe schlagkräftiger Abwehrzellen identifiziert

In einer internationalen Kooperation gelang es einem Forscherteam um Dr. Lucia Mori und Prof. Gennaro De Libero vom Department Biomedizin der Universität Basel erstmalig, MAIT-Zellen durch Klonierung zu vermehren und wichtige funktionelle sowie genetische Eigenschaften dieser Abwehrzellen zu identifizieren.

Sie konnten nachweisen, dass MAIT-Zellen, egal ob sie aus der Leber oder dem Blut isoliert wurden, von nur wenigen Ursprungszellen abstammen: Zudem weisen sie in verschiedenen, gesunden Individuen eine erstaunliche Ähnlichkeit auf. Das Team konnte ausserdem zeigen, dass Teile des Rezeptors, mit denen MAIT-Zellen Mikroorganismen erkennen, in unterschiedlichen Organismen vergleichbar aufgebaut, also stark konserviert sind.

Zudem konnten die Forscherinnen und Forschern eine bisher unbekannte Untergruppe der MAIT-Zellen identifizieren. Diese Subpopulation erkennt, ähnlich wie die bereits bekannten MAIT-Zellen, Vitamin-B2-Stoffwechselprodukte von Bakterien und induziert die Ausschüttung von Zytokinen, die eine wichtige Rolle bei der Regulation der antimikrobiellen Immunantwort spielen.

Untersuchungen in bisher unbekannter Genauigkeit

Das Forscherteam aus Basel, Zürich und Singapur nutzte neueste Techniken, die Untersuchungen in bisher unbekannter Genauigkeit möglich machten. Die verwendeten zellulären Klonierungstechniken sowie die RNA-Sequenzierung erlaubten systematische Studien an den Rezeptoren der MAIT-Zellen parallel zu Untersuchungen der Funktion und der Antigenempfindlichkeit.

Damit konnten die Wissenschaftler zeigen, dass aktivierte MAIT-Zellen in der Lage sind, infizierte Körperzellen zu beseitigen und Bakterien in Inneren der Zellen abzutöten. Wahrscheinlich können MAIT-Zellen zudem andere Immunzellen aktivieren und damit eine lokale Entzündung am Infektionsort verstärken. Diese Beobachtungen deuten auf wichtige Schutz- und Steuerungsfunktionen von MAIT-Zellen innerhalb des Immunsystems hin und helfen, die Immunkontrolle in menschlichen Organen besser zu verstehen.

Originalbeitrag
Marco Lepore, Artem Kalinicenko, Alessia Colone, Bhairav Paleja, Amit Singhal, Andreas Tschumi, Bernett Lee, Michael Poidinger, Francesca Zolezzi, Luca Quagliata, Peter Sander, Evan Newell, Antonio Bertoletti, Luigi Terracciano, Gennaro De Libero & Lucia Mori
Parallel T-cell cloning and deep sequencing of human MAIT cells reveal stable oligoclonal TCRβ repertoire
Nature Communications, published 15 May 2014 | doi: 10.1038/ncomms4866

Weitere Auskünfte
• Prof. Gennaro De Libero, Universität Basel, Departement Biomedizin, Tel. +41 61 265 23 65 E-Mail: gennaro.delibero@unibas.ch
• Dr. Lucia Mori, Universität Basel, Departement Biomedizin, Tel. +41 61 265 23 27, E-Mail: lucia.mori@unibas.ch

Weitere Informationen:

http://www.nature.com/ncomms/2014/140515/ncomms4866/full/ncomms4866.html - Full Text

Reto Caluori | Universität Basel
Weitere Informationen:
http://www.unibas.ch

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