Wie sterbende Zellen verhindern, dass gefährliche Immunreaktionen

Sterben Zellen im Körper können das Immunsystem in Schach und verhindert so die unerwünschte Immunantwort gegen das körpereigene Gewebe. Wissenschaftler aus dem deutschen Krebsforschungszentrum haben nun identifizierten einen rezeptor auf murinen Immunzellen, aktiviert dieses Schutzmechanismus und kann so verhindern, dass gefährliche autoimmune Reaktionen, in denen das Immunsystem greift der patient das eigene Gewebe des Körpers.

Milliarden von Zellen sterben jeden Tag in den menschlichen Körper. Dies geschieht als Teil eines hoch regulierten Prozess namens Apoptose oder der programmierte Zelltod. Die sterbenden Zellen konfrontieren das Immunsystem mit großen Mengen von Proteinen, die sollten zur Aktivierung einer Immunantwort, aber die apoptotischen Zellen scheinen aktiv unterdrücken das Immunsystem, so dass Sie nicht greifen die körpereigenen Gewebe. „Wir begannen Fragen, vor vielen Jahren, welche Art von Schutz-Mechanismus verhindert, dass Autoimmun-Reaktionen des Körpers angreift eigene Gewebe, bei der Zellen des Immunsystems, wie Dendritische Zellen, bis die überreste der Toten Zellen“, sagt Peter Krammer, Immunologe am deutschen Krebsforschungszentrum (DKFZ), bemerkte.

Krammer, sein Kollege Heiko Weyd, und Ihr team nun eine Antwort gefunden auf die Frage: sobald die Apoptose ausgelöst wird, die die sterbenden Zellen-transport-Proteine der annexin-Familie auf der Zelloberfläche. Die annexins handeln wie ein stop-signal für die Zellen des Immunsystems und verhindern, dass eine Immunantwort ausgelöst wird.

Kevin Bode von Krammer die Abteilung hat nun ermittelt die dectin-1-protein als die annexin-binding-rezeptor auf der Oberfläche von dendritischen Zellen: Dectin-1 erkennt die annexins und löst einen Signalweg in dendritischen Zellen, die letztlich unterdrückt die Immunantwort.

Mäuse, die keine dectin-1 auf der Oberfläche der dendritischen Zellen zeigten eine stärkere Immunantwort zu sterben, apoptotischen Zellen. Darüber hinaus werden die Mäuse ohne dectin-1 entwickelt Anzeichen von Autoimmun-Krankheiten im Alter.

Die DKFZ-Wissenschaftler damit vor ein wichtiger Kontrollmechanismus für das Immunsystem „selbst-Toleranz“. „Aber wir gehen davon aus, dass der Körper einer anderen schützenden Funktionen zur Vermeidung von Autoimmun-Reaktionen. Das ist, warum der Verlust von dectin-1 in der die Tiere nicht offensichtlich werden erst später im Leben,“ Bode erklärt.

„Interessant ist, dass dectin-1 besitzt eine duale Rolle“, ergänzt Peter Krammer. Dectin-1 bindet nicht nur annexins; es bindet auch bestimmte Krankheitserreger an einer anderen Bindungsstelle. Dies hat den gegenteiligen Effekt und löst eine Immunreaktion aus. „Wir sind also identifiziert, die eine entscheidende immun-checkpoint, die je nach bindungspartner, entweder auslöst oder unterdrückt die Immunreaktion,“ Krammer erklärt, betont die Bedeutung der Arbeit.

Eine Schlüsselposition in der dectin-1-Signalweg ist das Enzym NADPH-oxidase-2. Menschen, denen dieses Enzym fehlt, entwickeln Autoimmun-Krankheiten. In Zusammenarbeit mit dem Kinderspital Zürich und dem Universitätsklinikum Heidelberg, das DKFZ-Forscher sind daher derzeit die Untersuchung von Blutproben von Patienten fehlt NADPH-oxidase 2 zu finden neue Ansatzpunkte für mögliche Behandlungen.

Warum Tierversuche sind unverzichtbar in der Krebs-Forschung

Autoimmunerkrankungen haben einen äußerst negativen Einfluss auf das Leben der Patienten und in einigen Fällen sogar lebensbedrohlich. Im Hinblick auf die Entwicklung wirksamer Behandlungen ist es daher wichtig zu wissen, welche Mechanismen unterdrücken die Immunantwort in einem Patienten körpereigenes Gewebe oder in Kontrast aktivieren. Durch die Gründung der Interaktion zwischen annexin auf der Oberfläche der sterbenden Zellen und dectin-1 auf Dendritische Zellen, Bode und seine Kollegen identifizierten einen entscheidenden Mechanismus, der verhindert, dass Autoimmun-Reaktionen bei gesunden Gewebe des Körpers. In doing so, Sie haben gefunden ein interessanter Ausgangspunkt für die zukünftige Drogen-Behandlungen.