Im Immunsystem gibt es manche Parallelen zur Verbrecherjagd. Gegen Viren und Tumoren, gewissemaen die Verbrecher, alarmiert das Immunsystem als Sprhunde so genannte "Killerzellen". Sie knnen virusinfizierte Zellen oder Krebszellen erkennen und greifen dann zu extremen Mitteln. Entweder treiben sie die kranken Elemente in den Selbstmord oder zerstren sie direkt. Dazu mssen sie aber zunchst wissen, gegen welchen Feind sie kmpfen sollen.

Wissenschaftler der Universitt Bonn haben dieses lange ungeklrte Rtsel des Immunsystems nun gelftet. Dr. Sven Burgdorf und Professor Christian Kurts konnten zusammen mit Kollegen der Universitt Frankfurt zeigen, dass die so genannten dendritischen Zellen als Informanten dienen. Sie nehmen Proteine von Viren oder Tumoren ("Antigene") auf und zerkleinern sie. Danach transportieren sie die Bruchstcke an ihre Oberflche und prsentieren sie den Killerzellen. Dadurch wissen diese nun, welche Verbrecher sie jagen sollen. Sie vermehren sich dann massiv und schwrmen in alle Richtungen aus, um ihre Aufgabe zu verrichten.

Dieser Aktivierungsmechanismus heit Kreuzprsentation. Vor mehr als zehn Jahren wurde er in Melbourne, Australien, erstmals beschrieben - unter anderem durch den Immunologen Professor Kurts, der inzwischen am Institut fr Molekulare Medizin und Experimentelle Immunologie der Uni Bonn ttig ist. Seine Mitarbeiter und er untersuchen dort unter anderem, wie die Kreuzprsentation im Detail abluft.

Ein neues Zellorganell als Verladebahnhof
Ungeklrt war bislang nmlich vor allem, auf welche Weise die dendritischen Zellen die Proteine der kranken Zellen zerlegen und dann an ihre Oberflche bringen. Man kannte zwar das Transportvehikel, die "MHC Klasse I"-Molekle. Doch wo dieser Transporter beladen wird, war unbekannt. In der aktuellen Studie konnten Dr. Sven Burgdorf und Professor Kurts zusammen mit den Kollegen der Universitt Frankfurt den Verladebahnhof finden. Eine Schlsselrolle spielen dabei Organellen, von deren Existenz man erst seit zwei Jahren wei, deren Funktion aber bislang unbekannt war: Die so genannten "Stable Early Endosomes".

Organellen sind Strukturen innerhalb der Zellen, die spezifische Funktionen bernehmen - hnlich wie das im Krper die Organe tun, z.B. der Magen oder die Niere. Das bekannteste Organell ist der Zellkern, in dem die Erbinformation gespeichert ist. Endosomen ("innere Krper") sind dagegen membranumhllte Hohlrume, die unter anderem der Aufnahme und dem Transport von Moleklen dienen. Sie sind also beispielsweise an der Nahrungsaufnahme der Zelle beteiligt. In den dendritischen Zellen arbeiten sie aber auch mit den fraglichen Proteinen. ber einen Kanal gelangen diese in die Stable Early Endosomes und werden dort auf die MHC-Transporter geladen. Danach wandern die Endosomen mit ihrem Inhalt zur Zelloberflche und verschmelzen mit der Zellmembran. Die mit Antigenen beladenen MHC-Transporter befinden sich nun auf der Zelloberflche und knnen von Killerzellen erkannt werden.

"Unsere Erkenntnisse sind grundlegend fr das Verstndnis der Funktion dendritischer Zellen", erklrt Professor Kurts. "Sie ermglichen so die Entwicklung effektiverer Impfstoffe gegen Viren und Krebs." Auerdem sehen die Forscher neue Ansatzpunkte fr die Behandlung von so genannten Autoimmunkrankheiten. "Bei Erkrankungen wie Typ I Diabetes kmpft das Immunsystem flschlicherweise gegen krpereigene Zellen", erlutert Dr. Burgdorf. "Grund ist eine fehlerhafte Aktivierung von Killerzellen. Wenn man die Kreuzprsentation hemmt, kann man diese Aktivierung vielleicht unterbinden."

Die Bonner Wissenschaftler haben ihre Erkenntnisse bereits nutzen knnen, um spezifische Hemmstoffe der Kreuzprsentation zu entwickeln. Auerdem konnten Dr. Burgdorf und sein Assistent Andreas Kautz in Zellkulturexperimenten zeigen, dass das Malariamittel Primaquin den Transport von Endosomen an die Zelloberflche verhindert. Das Medikament stoppt so die Antigenprsentation und damit auch die Aktivierung der T-Killerzellen. "Mglicherweise ist das ein neuer Weg, um Autoimmunerkrankungen zu behandeln", hofft Burgdorf.

Artikel drucken