Wenn Immunzellen ihre Flexibilität verlieren, leidet die Abwehr

Forscher des Universitätsklinikums Heidelberg haben einen zentralen Mechanismus entdeckt, wie Immunzellen geschädigt werden und damit die körpereigene Abwehr geschwächt wird: Bestimmte Sauerstoffverbindungen, die im Körper z.B. bei Krebs, Entzündungen aber auch Alterungsprozessen verstärkt gebildet werden, verändern ein Protein, das die Flexibilität bestimmter Immunzellen steuert. Dadurch können die Zellen ihre vielfältigen Aufgaben im Immunsystem nicht mehr wahrnehmen.

Die Ergebnisse der wissenschaftichen Arbeitsgruppe von Professor Dr. Yvonne Samstag, Universitätsprofessorin für Zelluläre Immunologie am Institut für Immunologie des Universitätsklinikums Heidelberg (Geschäftsführender Direktor: Professor Dr. Stefan Meuer), sind in der Septemberausgabe der Fachzeitschrift Immunity veröffentlicht.

Sauerstoffradikale verändern Schlüsselprotein Cofilin

Freie Sauerstoffradikale, so genannte Reaktive Sauerstoffspezies (ROS), werden mit vielen Erkrankungen und Alterungsprozessen des Körpers in Verbindung gebracht. So ist bekannt, dass bestimmte Immunzellen, die Makrophagen, bei Krebserkrankungen verstärkt Wasserstoffperoxid (H2O2) produzieren. Dadurch werden T-Zellen, die der Körper für eine erfolgreiche Krebsabwehr benötigt, unterdrückt. „Wir konnten jetzt zeigen, wie Sauerstoffradikale auf molekularer Ebene T-Zellen schädigen“, erklärt Professor Dr. Yvonne Samstag.

Die Sauerstoffradikale oxidieren und stören damit ein bestimmtes Protein, das so genannte Cofilin. Normalerweise sorgt Cofilin dafür, dass das Zellskelett von T-Zellen sich flexibel umbaut und die T-Zelle somit ihre Form den jeweiligen Anforderungen anpassen kann. „Ist diese Flexibilität gestört, leidet das komplette Immunsystem“, sagt Professor Dr. Yvonne Samstag.

Nächstes Forschungsziel: Krebs, Entzündungen, Autoimmunerkrankungen

Ziel der Forscher ist es jetzt, herauszufinden, ob die Veränderung von Cofilin bei chronischen Entzündungsreaktionen, Tumorerkrankungen und Autoimmunerkrankungen eine Rolle spielt. „Die Oxidation von Cofilin könnte ein Maß dafür sein, wie gut die T-Zellen und damit das Immunsystem eines Patienten funktionieren“, sagt Dr. Martin Klemke, Wissenschaftler des Teams um Professor Samstag und Erstautor der Veröffentlichung.

Dies könnte in Zukunft für die Diagnose und Therapie bei Krebserkrankungen eine Rolle spielen. So wäre es wäre möglicherweise sinnvoll, bei Krebserkrankungen Sauerstoffradikalen und ihren Auswirkungen auf Cofilin entgegenzuwirken.

Auch für weitere Forschungen auf dem Gebiet der Autoimmunerkrankungen, z.B. der Rheumatoiden Arthritis, spielen die Ergebnisse eine Rolle. „Bei Autoimmunerkrankungen möchte man, im Gegensatz zu Tumorerkrankungen, das überaktivierte Immunsystem eher dämpfen“, erklärt Dr. Martin Klemke. Hier wären also „Sauerstoffstress“ bzw. dessen Auswirkungen eher positiv zu beurteilen. Auch hier könnte der von den Heidelberger Experten beschriebene Mechanismus neue Ansatzpunkte liefern.

Literatur:
Klemke et al., Oxidation of Cofilin Mediates T Cell Hyporesponsiveness under Oxidative Stress Conditions, Immunity (2008), doi:10.1016/j.immuni.2008.06.016

(Der Originalartikel kann bei der Pressestelle des Universitätsklinikums Heidelberg unter contact@med.uni-heidelberg.de angefordert werden)

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E-Mail: klemke@uni-heidelberg.de
Prof. Dr. Yvonne Samstag
Institut für Immunologie
Im Neuenheimer Feld 305
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E-Mail: yvonne.samstag@urz.uni-heidelberg.de
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