Millionen von Immunzellen durchstreifen unentwegt den menschlichen Organismus, immer bereit, Viren, Bakterien oder andere Krankheitserreger aufzuspüren und zu vernichten. An strategisch wichtigen Punkten des Körpers, in den Lymphorganen, treffen sie aufeinander, um Informationen über Eindringlinge auszutauschen und eine Armada spezialisierter Zellen für deren Bekämpfung zu mobilisieren. Können diese Zusammentreffen nicht stattfinden, etwa weil die Immunzellen den Weg zu den „Informationszentralen“ nicht finden, so ist die Immunantwort des Körpers gestört. Einen grundlegenden Mechanismus, wie dieses zielgerichtete Wanderverhalten bestimmter Immunzellen gesteuert wird, konnte die Forschungsgruppe von Dr. Martin Lipp am Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin (MDC) Berlin-Buch in Zusammenarbeit mit Prof. Eckhard Wolf (Gen-Zentrum der Universität München) jetzt aufklären. Dem MDC-Forscher Dr. Reinhold Förster gelang es, die Funktion eines Steuermoleküls auf bestimmten Immunzellen, den sogenannten Lymphozyten und Dendritischen Zellen, zu entschlüsseln. Wie die in der amerikanischen Fachzeitschrift Cell (Vol. 99, S. 23-33, 1. Oktober 1999) veröffentlichten Ergebnisse der MDC-Wissenschaftler zeigen, erkennt dieses Steuermolekül Locksignale, die von den Informationszentralen der Lymphorgane ausgesendet werden, und steuert so das für das Auslösen der Immunabwehr nötige Zusammentreffen dieser Immunzellen.

Lymphozyten gehören zur Gruppe der weißen Blutkörperchen, die im Knochenmark gebildet werden. Sie spielen eine zentrale Rolle im Abwehrsystem, denn sie können ganz gezielt Krankheitserreger erkennen und beseitigen. Man spricht in diesem Falle von einer spezifischen Immunantwort. Lymphozyten verfügen zudem über ein „Gedächtnis“. Sie sind in der Lage, sich an einen Eindringling zu „erinnern“, wenn er erneut im Organismus auftaucht und können ihn infolgedessen schneller identifizieren und vernichten. Eine solche „erworbene Immunantwort“ kann zu lebenslangem Schutz (Immunität) vor einer erneuten Ansteckung führen.

Zwei große Gruppen von Lymphozyten lassen sich unterscheiden: die B-Lympho­zyten (B-Zellen), die nicht nur im Knochenmark gebildet werden, sondern dort auch heranreifen, und die T-Lymphozyten (T-Zellen), die sich im Thymus - einem kleinen, über dem Herzen liegenden Organ - weiterentwickeln. Die reifen B- und T-Zellen sind jedoch noch nicht voll funktionstüchtig. In die Blutbahn entlassen, müssen die noch unerfahrenen Immunzellen zunächst auf Wanderschaft gehen, damit sie ihre „angeborene“ Fähigkeit, Erreger zu erkennen und zu vernichten, ent­wickeln können. Von entscheidendender Bedeutung ist ihre Einwanderung in Lymphorgane wie Milz und Lymphknoten, denn erst dort können sie ihre künftigen Gegner kennenlernen. Besondere Immunzellen, die Dendritischen Zellen, sind ihnen dabei behilflich: Sie präsentieren Bruchstücke verspeister Krankheitserreger (Antigene) auf ihrer Oberfläche und machen T-Zellen so auf den Eindringling auf­merksam. Erst dadurch werden die Lymphozyten zu einer wirksamen Immunantwort stimuliert, so z. B. zur Bildung spezialisierter T-Killerzellen oder zur Produktion maßgeschneiderter Antikörper.

Seit längerem ist bekannt, daß Immunzellen, beispielsweise Freßzellen, mit Hilfe bestimmter Botenstoffe, Chemokine genannt, zu einem Infektions- oder Entzündungsort gelockt werden. Chemokine sind von körpereigenen Zellen gebildete Signalstoffe. Sie binden an sogenannte Chemokin-Rezeptoren, speziellen Antennenmolekülen auf der Oberfläche von Zellen, und sind so in der Lage, diesen den richtigen Weg zu weisen. Wissenschaftler der Forschungsgruppe von Dr. Lipp konnten zum ersten Mal einen derartigen Rezeptor auf B-Lymphozyten von Mäusen nachweisen und seine Bedeutung für das Einwandern von B-Zellen in die Lymphorgane und die darin enthaltenen Keimzentren enträtseln (Cell, Vol. 87, S.1037-1047, 1996).

Den MDC-Wissenschaftlern Dr. Martin Lipp und seinem Mitarbeiter Dr. Reinhold Förster ist es jetzt im Rahmen eines durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft geförderten Projekts gelungen, die Funktion eines zweiten Chemokin-Rezeptors, kurz CCR7 genannt, aufzuklären. Dieser Rezeptor befindet sich auf der Oberfläche von T-Zellen, B-Zellen und Antigen-präsentierenden Dendritischen Zellen. Die Immunforscher stellten fest, daß bei Mäusen, denen der CCR7-Rezeptor fehlte, sowohl die Einwanderung der Immunzellen in die Lymphorgane als auch ihre Wanderrouten innerhalb der Organe gestört waren: B- und T-Zellen sowie Dendritische Zellen gelangten nicht in die für sie reservierten Zonen in der Milz, den Lymph­knoten und den sogenannten Peyer'schen Platten, die für die Ausbildung einer Immunität wichtigen Lymphorgane des Darmes. Obwohl die Lymphorgane äußerlich intakt schienen, waren sie nicht funktionstüchtig. Wie Dr. Förster feststellen konnte, waren Mäuse mit fehlendem CCR7-Rezeptor - aufgrund der mangelhaften „Innenarchitektur“ der Lymphorgane - zu einer schnellen spezifischen Immunantwort nicht mehr in der Lage. Die MDC-Wissenschaftler untersuchen jetzt, welche Rolle der CCR7-Rezeptor bei der Entstehung von Infektions- und Autoimmunerkrankungen oder bei der immunologischen Abstoßungsreaktion transplantierter Gewebe spielt.

Barbara Bachtler
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