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Der letzte Atemzug einer Immunzelle Radikale Sauerstoffverbindungen als wichtige Regulatoren der Immunantwort

10.09.2007
Wissenschaftlern des Deutschen Krebsforschungszentrums (DKFZ) gelang der Nachweis, dass Mitochondrien, die Energielieferanten der Zellen, auch Signale aussenden können, die zum Absterben von Immunzellen und somit zum Ausschalten einer Immunantwort führen.

Die Heidelberger Forscher zeigten im Rahmen ihres von der Wilhelm Sander Stiftung geförderten Projekts, dass ein bestimmtes HIV-Protein aus mit dem AIDS Virus infizierten Zellen diese Signale verstärkt und damit Immunzellen für das Absterben sensitiviert.

Dr. Karsten Gülow und sein Team in der Abteilung von Prof. Dr. Peter H. Krammer im Deutschen Krebsforschungszentrum untersuchten die Regulation der Immunantwort. Dabei konnten die Wissenschaftler erstmals nachweisen, dass die Mitochondrien nicht nur für die Energieversorgung der Zelle (siehe Abbildung) zuständig sind: In Immunzellen, den Lymphozyten, senden die kleinen Zellorganellen auch oxidative Signale in Form von radikalen Sauerstoffverbindungen aus.

Diese oxidativen Signale lösen in den T-Lymphozyten des Immunsystems ein Selbstmordprogramm, die Apoptose, aus, das zum Absterben der Immunzellen und somit zur Beendigung der Immunantwort führt. Mitochondrien sind also nicht nur die Energielieferanten der Zelle, sondern auch Signalgeber für oxidative Signale.

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Im Verlauf einer Infektion mit dem Aids-Virus HIV kommt es zu einem dramatischen Absterben einer speziellen Art von Immunzellen, den CD4 Helfer-T-Zellen. Diese Zellen sind für eine funktionierende Immunantwort erforderlich. Sterben sie ab und fehlen, so bricht das Immunsystem zusammen, und es kommt u.a. zu schweren Infektionen. Der Mechanismus des Absterbens einiger Zellen bei AIDS ist noch nicht aufgeklärt. Die Heidelberger Wissenschaftler wiesen nun nach, dass das Tat-Protein des HI-Virus ebenfalls solche oben beschriebenen oxidativen Signale auslöst und somit Zellen für die Apoptose sensitivieren kann. Dieser Mechanismus ist vermutlich einer der Gründe für das Absterben und den massiven Verlust an CD4 Helfer-T-Zellen, der bei einer HIV-Infektion auftritt.

Die Ergebnisse der DKFZ-Forscher erlauben somit einen tieferen Einblick in die Regulationsmechanismen einer Immunantwort. So könnte es durch ein gezieltes Eingreifen in dieses oxidative Signalnetzwerk möglich sein, gewollte Immunreaktionen (z.B. bei der Krebsabwehr) zu induzieren, ungewollte dagegen (z.B. bei Entzündungen oder auch bei Transplantat-Abstoßungen) zu unterdrücken. Die gezielte Unterdrückung der oxidativen Signale ist möglicherweise auch ein hoffnungsvoller Ansatz bei der Behandlung von HIV-Erkrankungen und könnte das Absterben der CD4 Helfer-T-Zellen verhindern.

Kontakt: Prof. Dr. P. Krammer, Heidelberg
Tel. +49 (6221) 423718 Fax +49 (6221) 411715
Die Wilhelm Sander-Stiftung förderte dieses Forschungsprojekt mit über 125.000 €. Stiftungszweck der Stiftung ist die medizinische Forschung, insbesondere Projekte im Rahmen der Krebsbekämpfung. Seit Gründung der Stiftung wurden dabei insgesamt über 160 Mio. Euro für die Forschungsförderung in Deutschland und der Schweiz bewilligt. Die Stiftung geht aus dem Nachlass des gleichnamigen Unternehmers hervor, der 1973 verstorben ist.

Bernhard Knappe | idw
Weitere Informationen:
http://www.wilhelm-sander-stiftung.de

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