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Neuer Mechanismus zur Abwehr von Viren und Krebs

16.02.2012
Forschergruppen der Charité und des Deutschen Rheuma-Forschungszentrums Berlin sowie der Universität Genf haben einen grundlegend neuartigen Mechanismus entdeckt, wie Virusinfektionen unsere Körperabwehr zu Höchstleistungen anspornen. Diese Erkenntnisse eröffnen neue Möglichkeiten zur Impfstoffentwicklung gegen Infektionskrankheiten und Krebs.

“Killer T-Zellen” (CD8 T-Zellen) stellen einen wichtigen Bestandteil unserer Körperabwehr dar. Sie erkennen und töten Zellen, die Viren vermehren oder zu Krebs entartet sind. Killer T-Zellen wären somit ein wichtiger Wirkmechanismus für Impfungen gegen HIV/AIDS, Hepatitis C und Malaria sowie für Krebstherapien, welche bis heute nicht verfügbar sind. Seit jeher war bekannt, dass Virusinfektionen die Killer T-Zell-Abwehr zu Höchstleistungen anspornen.


Sterbende mit Viren infizierte Körperzellen alarmieren Killer T-Zellen

Wissenschafter erklärten diesen Umstand mit „Pathogen-assoziierten Molekularen Mustern“ (PAMPs), die sich auf Viren und anderen Mikroben finden. PAMPs, also das „fremdartige Aussehen“ von Viren, aktiviert sogenannte „Dendritische Zellen“, welche als Polizisten unserer Körperabwehr die Abwehrreaktion von Killer T-Zellen koordinieren.

Wie die Forschergruppen von Prof. Löhning (Charité Universitätsmedizin & DRFZ Berlin) und Prof. Pinschewer (Universität Genf) aktuell im weltweit renommierten Wissenschaftsjournal SCIENCE berichten, gibt es einen zweiten grundlegenden Mechanismus, wie Virusinfektionen die bekannten Höchstleistungen von Killer T-Zellen auslösen:

„Die sterbenden mit Viren infizierten Körperzellen selbst läuten bei den Killer T-Zellen die Alarmglocken.“, erklärt Prof. Löhning. Viren führen zum Tod von infizierten Zellen, und damit zur Freisetzung von Zellbestandteilen, welche normalerweise für Killer T-Zellen unsichtbar sind – vergleichbar austretendem Blut bei einer Verletzung. Solche Zellbestandteile bedeuten Zellschaden und werden daher als „Alarmine“ bezeichnet. Die genannten Wissenschafter haben nun herausgefunden, dass Killer T-Zellen das Alarmin „Interleukin 33“ (IL-33) erkennen können. IL-33 ist in Zellen enthalten, welche das Gerüst von Milz und Lymphknoten bilden, also sozusagen das Heim von Killer T-Zellen, und es wird beim Zerstören dieser Gerüst-Zellen freigesetzt.

Mäuse, denen das Gen für IL-33 fehlte, waren nicht in der Lage, nach Virusinfektion die üblicherweise riesige Armee von Killer T-Zellen zu bilden. Die wenigen verbleibenden Killer T-Zellen waren zudem nur schwächliche Kämpfer. Im Gegenzug führte das Verabreichen von IL-33 gleichzeitig mit einer Impfung zur Vergrößerung der Killer T-Zell-Armee. Wie Max Löhning und Daniel Pinschewer erklären, haben PAMPs und Alarmine eine sich gegenseitig ergänzende Wirkung auf unsere Killer T-Zell-Abwehr.

Das „fremdartige Aussehen“ von Viren (PAMPs) aktiviert die Dendritischen Zell-Polizisten, dass sie die Killer T-Zellen einschalten. Letztere hingegen entwickeln sich nur dann zu schlagkräftigen Kämpfern, wenn sie zusätzlich durch den Anblick von Zerstörung und Zelltod (Alarmine) in ihrer Umgebung alarmiert werden. Diese neuen Erkenntnisse könnten den Schlüssel liefern, um Impfungen gegen Infektionskrankheiten und Krebs zu verbessern.

Kontakt:
Prof. Max Löhning
Medizinische Klinik für Rheumatologie & Klinische Immunologie
Charité – Universitätsmedizin Berlin &
Deutsches Rheuma-Forschungszentrum Berlin (DRFZ)
Tel: +49 30 2846 0760
E-Mail: loehning@drfz.de

Jacqueline Hirscher | idw
Weitere Informationen:
http://www.drfz.de/
http://www.sciencemag.org/content/early/2012/02/08/science.1215418.abstract

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