Die Bremsen des Immunsystems – wie regulatorische T-Zellen reguliert werden
Eine erfolgreiche Aktivierung des Immunsystems ist für den Körper von entscheidender Bedeutung, um Infektionen und Krebserkrankungen zu bekämpfen. Doch ebenso wichtig ist es, dass das Immunsystem nach getaner Arbeit wieder herunterreguliert wird, ansonsten wären Autoimmunerkrankungen wie Multiple Sklerose die Folge. Regulatorische T-Zellen (Tregs) sind für diesen Prozess unabkömmlich, denn sie sind die Bremsen in unserem Immunsystem. Tregs verhindern, dass Immunzellen spontan aktiviert werden, wenn gar keine Infektion vorliegt, und regulieren das Immunsystem nach einer erfolgreichen Immunantwort wieder herunter. Darüber aber, wie die Tregs selbst reguliert werden, war bislang nur wenig bekannt. Dies haben Forscher des Instituts für Molekulare und Klinische Immunologie der Otto-von-Guericke-Universität (OVGU) Magdeburg und des Helmholtz Zentrums für Infektionsforschung (HZI) in Braunschweig nun näher untersucht. Sie stellten fest, dass sich Tregs zwar im Gegensatz zu konventionellen T-Zellen schneller vermehren, aber dafür sterben sie auch häufiger. Sie leben also quasi ein Leben auf der Überholspur.
Das kontrollierte Sterben von Zellen, die sogenannte Apoptose, ist ein Mechanismus, der im Körper häufig verwendet wird, um die Menge einer bestimmten Zellsorte genau zu regulieren. Gesteuert wird dieser Vorgang durch Moleküle auf der Oberfläche der Zellen, die Signale aus der Umgebung der Zellen aufnehmen, ins Zellinnere weiterleiten und dort sogenannte Signalkaskaden auslösen, die letztlich zum kontrollierten Tod der Zelle führen. Auf der Suche nach Molekülen, die zum vermehrten Zelltod der Tregs führen, fanden die Forscher, dass Tregs zwar gleiche Mengen des Todesrezeptors CD95 auf ihrer Zelloberfläche exprimieren wie konventionelle T-Zellen, dass sie aber in ihrem Inneren weniger des Inhibitors c-FLIP exprimieren, der normalerweise den Zelltod verhindert. Die Bremsen des Immunsystems können also ihren eigenen, durch Todesrezeptoren vermittelten Zelltod, weniger gut verhindern. Um dies zu beweisen, inaktivierten die Wissenschaftler genetisch c-FLIP in Tregs von Mäusen. Das führte dazu, dass die Tiere kaum noch Tregs hatten, was wiederum zu einer Überaktivierung des Immunsystems und einer fatalen Autoimmunerkrankung, die dem humanen IPEX Syndrom (immunodysregulation, polyendocrinopathy, enteropathy, X-linked syndrome) ähnlich war, führte.
Prof. Dr. Ingo Schmitz, der Letztautor der Studie, erläutert die Bedeutung dieser Ergebnisse: „Wir wissen nun, dass c-FLIP ein hoch interessantes potentielles Ziel von Medikamenten ist, denn eine medikamentöse Manipulation der c-FLIP Aktivität könnte bei unterschiedlichen Krankheiten hilfreich sein. Ein c-FLIP Aktivator könnte Treg Zellen länger leben lassen und so Autoimmunerkrankungen verhindern. Ein Ausschalten von c-FLIP gezielt in Tregs könnte hingegen bei Tumorerkrankungen interessant sein. Denn Tumore erzeugen sich häufig ein immunsuppressives Milieu, indem sie Tregs anlocken und so einer Beseitigung durch das Immunsystem entgehen.“ Nach solchen Pharmaka, die die Aktivität von c-FLIP beeinflussen, suchen die Forscher nun in ihren weiteren Studien.
Die Gruppe um Prof. Schmitz ist Teil des Gesundheitscampus Immunologie, Infektiologie und Inflammation (GC-I³) der OVGU. Unter dem Motto „Entzündung verstehen – Volkskrankheiten heilen“, hat es sich der GC-I³ zur Aufgabe gemacht, Entzündungsprozesse, die an der Entstehung und dem Verlauf vieler wichtiger Volkskrankheiten maßgeblich beteiligt sind, zu verstehen, zu verhindern und zu heilen.
Originalpublikation: Plaza-Sirvent C, Schuster M, Neumann Y, Heise U, Pils MC, Schulze-Osthoff K, Schmitz I. c-FLIP Expression in Foxp3-Expressing Cells Is Essential for Survival of Regulatory T Cells and Prevention of Autoimmunity. Cell Rep. 2017 Jan 3;18(1):12-22.
Bild: Prof. Ingo Schmitz und Dr. Carlos Plaza-Sirvent, der Erstautor der Studie. (privat)