Sterbende Zellen spornen Virusabwehr zu Höchstleistungen an

Forschergruppen der Charité Universitätsmedizin Berlin und der Universität Genf haben einen grundlegend neuartigen Mechanismus entdeckt, wie Virusinfektionen unsere Körperabwehr zu Höchstleistungen anregen. Diese Erkenntnisse eröffnen neue Möglichkeiten zur Impfstoffentwicklung gegen Infektionskrankheiten und Krebs.

Forschergruppen der Charité Universitätsmedizin Berlin und der Universität Genf haben einen grundlegend neuartigen Mechanismus entdeckt, wie Virusinfektionen unsere Körperabwehr zu Höchstleistungen anregen. Diese Erkenntnisse eröffnen neue Möglichkeiten zur Impfstoffentwicklung gegen Infektionskrankheiten und Krebs.

"Killer T Zellen" (CD8 T Zellen) stellen einen wichtigen Bestandteil unserer Körperabwehr dar. Sie erkennen und töten Zellen, die Viren vermehren oder zu Krebs entartet sind. Killer T Zellen wären somit ein wichtiger Wirkmechanismus für Impfungen gegen HIV/AIDS, Hepatitis C und Malaria sowie für die Krebstherapien, die bis heute nicht verfügbar sind. Seit jeher war bekannt, dass Virusinfektionen die Killer T Zell-Abwehr zu Höchstleistungen anspornen. Wissenschafter erklärten diesen Umstand mit "Pathogen-assoziierten Molekularen Mustern" (PAMPs), die sich auf Viren und anderen Mikroben finden. PAMPs, also das "fremdartige Aussehen" von Viren, aktiviert sogenannte "Dendritische Zellen", die als Polizisten unserer Körperabwehr die Abwehrreaktion von Killer T Zellen koordinieren. Wie die Forschergruppen von Prof. Löhning (Charité Universitätsmedizin Berlin) und Prof. Pinschewer (Universität Genf) diese Woche im weltweit renommierten Wissenschaftsjournal SCIENCE berichten, gibt es einen zweiten grundlegenden Mechanismus, wie Virusinfektionen die Killer T Zellen zu den bekannten Höchstleistungen anspornen: Viren zerstören die von ihnen infizierten Zellen. Damit kommt es zur Freisetzung von Zellbestandteilen, die normalerweise für Killer T Zellen unsichtbar wären – vergleichbar austretendem Blut bei einer Verletzung. Solche Zellbestandteile werden als "Zerstörungs-assoziierte Molekulare Muster" (DAMPs) oder Alarmine bezeichnet und können von Körperzellen als solche wahrgenommen werden. Die Wissenschafter haben nun herausgefunden, dass Killer T Zellen das Alarmin "Interleukin 33" (IL-33) erkennen können. Es wird von Zellen freigesetzt, die das Gerüst von Milz und Lymphknoten bilden und damit die Killer T Zellen direkt umgeben. Mäuse, denen das Gen für IL-33 fehlte, waren nicht in der Lage, nach Virusinfektion die üblicherweise riesige Armee von Killer T Zellen auszubilden. Die wenigen verbleibenden Killer T Zellen waren zudem nur schwächliche Kämpfer. Umgekehrt führte das Verabreichen von IL-33 gleichzeitig mit einer Impfung zur Vergrößerung der Killer T Zell-Armee. Wie Max Löhning und Daniel Pinschewer erklären, haben PAMPs und DAMPs eine sich gegenseitig ergänzende Wirkung auf unsere Killer T Zell Abwehr. Das "fremdartige Aussehen" von Viren (PAMPs) alarmiert die Dendritischen Zell-Polizisten, so dass sie die Killer T Zellen instruieren. Letztere hingegen entwickeln sich nur dann zu schlagkräftigen Kämpfern, wenn sie durch den Anblick von Mord und Zerstörung in ihrer unmittelbaren Umgebung "alarmiert" werden. Diese neuartigen Erkenntnisse stellen ein neues Rezept dar, um Impfungen gegen Infektionskrankheiten und Krebs zu verbessern. Seit 2007 erforscht Prof. Dr. Max Löhning im Rahmen seiner von der VolkswagenStiftung finanzierten Lichtenberg-Professur für Experimentelle Immunologie an der Charité – Universitätsmedizin Berlin das Gedächtnis unseres Immunsystems.