Die unterschätzten Helfer des Immunsystems

Für Allergiker sind Mastzellen eher unangenehme Zeitgenossen, sind sie doch für Rötungen, Juckreize, tränende Augen oder laufende Nasen verantwortlich.

Wissenschaftler des Helmholtz-Zentrums für Infektionsforschung (HZI) konnten jetzt zeigen, dass Mastzellen aber auch eine wichtige Rolle bei der Bekämpfung von Infektionen spielen: In ihrem Inneren sammeln sie bestimmte antibakterielle Bestandteile.

Diese werden dann bei Feindkontakt, wie dies bei einer Infektion der Fall ist, wie ein Netz ausgebreitet. Diese Netze erfüllen mehrere Aufgaben: „Bakterien werden festgehalten und schließlich abgetötet“, erklärt Dr. Eva Medina, in deren Arbeitsgruppe diese Entdeckungen gemacht wurden.

„Die Ausbreitung der Erreger verzögert sich, während weitere Immunzellen zur Bekämpfung der Infektion herbeigerufen werden.“ Die Mastzellen überleben diese Aktion übrigens nicht, sie opfern sich zum Wohle des Organismus. Damit beschreibt das HZI-Team einen für diese Zellen neuen Mechanismus der Bakterienbekämpfung, welcher in der aktuellen Ausgabe des renommierten Wissenschaftsjournals „Blood“ veröffentlicht wurde.

Bisher hat die Infektionsforschung Mastzellen eher stiefmütterlich behandelt. Sie spielen eine wichtige Rolle bei Allergien und Asthma, aber man hat ihnen nur eine geringe Rolle bei der Bekämpfung von Infektionen zugeschrieben.

Das Projekt begann, als die Forscher um Dr. Eva Medina vor mehr als zwei Jahren sahen, dass das Wachstum von Bakterien gehemmt ist, wenn sich in der Kulturschale auch Mastzellen befinden. Nach dieser Beobachtung erkannten die Forscher die Besonderheit der eigenen wissenschaftlichen Arbeiten, nämlich die netzartigen Strukturen der Mastzellen, mit denen Bakterien gefangen und abgetötet werden. Bislang ist eine solche Beobachtung nur für einen Zelltyp bekannt: Die sogenannten Neutrophilen, die wichtigsten Zellen in der vordersten Verteidigungslinie des Immunsystems.

Für ihre Erkenntnisse brachte die Forscherin Dr. Maren von Köckritz-Blickwede aus Medinas Arbeitsgruppe Mastzellen mit verschiedenen Erregern in Kontakt. Anschließend untersuchte sie, wie Mastzellen die Bakterien abgetöteten. Mittels verschiedener hochauflösender Mikroskopietechniken enthüllte von Köckritz-Blickwede, was hinter dem beobachteten Phänomen steckt: Die Mastzellen sterben bei dem Kontakt mit den Erregern und verschiedene antibakterielle Proteine treten aus den Zellen. Diese Wirkstoffe bilden nun ein Netzwerk, das schließlich für das Abtöten der Bakterien verantwortlich ist. „Dieser neu erkannte Mechanismus für Mastzellen mit dem sie unterschiedliche Bakterienarten bekämpfen, ist ein weiterer wichtiger Mosaikstein zum besseren Verständnis der Immunabwehr gegen Infektionen,“ fügt Dr. Eva Medina hinzu.

Originalartikel:
von Köckritz-Blickwede M, Goldmann O, Thulin P, Heinemann K, Norrby-Teglund A, Rohde M, Medina E. Phagocytosis-independent antimicrobial activity of mast cells by means of extracellular trap formation. Blood 2008 Mar 15;111(6):3070-80.
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