Immunologie: Makrophagen können mehr

16.04.2015
Foto: Kind wird geimpft

In ihrer Funktion wurden die Makrophagen lange unterschätzt. Die neuen Erkenntnisse könnten auch neue Impfstrategien hervorbringen; © panthermedia.net/stalnyk

Forscher weisen nach, dass Makrophagen dieselbe Rolle wie dendritische Zellen übernehmen können. Dabei lösen sie sogar eine vollständigere Immunantwort aus.

Die Immunantwort, mit der sich der Körper gegen Krankheitserreger wehrt, ist das Ergebnis eines komplexen Zusammenspiels verschiedener Zelltypen. Dendritische Zellen spielen dabei eine entscheidende Rolle. Sie erkennen Krankheitserreger, nehmen diese auf und zerlegen sie in Bruchstücke, die Antigene genannt werden. Diese Antigene präsentieren sie auf ihrer Oberfläche anderen Immunzellen, den T-Zellen, die dadurch aktiviert werden und die Eindringlinge bekämpfen. Ein Team um Professor Thomas Brocker, Direktor des Instituts für Immunologie der LMU, weist nun nach, dass Makrophagen, die zu den Fresszellen zählen, dies ebenfalls können. Damit haben Makrophagen eine Rolle für die Immunantwort, die bislang nicht bekannt war. Über ihre Ergebnisse berichten die Forscher aktuell in der Fachzeitschrift PNAS.

"Bislang ging man davon aus, dass es mit den dendritischen Zellen nur einen zentralen Zelltyp im Immunsystem gibt, der für die Antigenpräsentation zuständig ist. Wir haben nun herausgefunden, dass es mit den Makrophagen eine zweite Art an Zellen gibt, die ähnlich kompetent sind und in bestimmten Situationen wichtigere Rollen spielen können als dendritische Zellen", sagt Thomas Brocker.

Dendritische Zellen präsentieren Antigene sogenannten zytotoxischen T Zellen entweder, weil sie selbst infiziert sind, oder indem sie die Infektion bei anderen Zellen erkennen und deren Material aufnehmen. Im letzteren Fall spricht man von "Kreuzpräsentation". "Theoretisch wären die dendritischen Zellen dann für die komplette Immunantwort verantwortlich, egal ob sie selbst infiziert sind oder nicht. Vor allem die Bedeutung der Kreuzpräsentation ist in der Literatur jedoch sehr umstritten", sagt Brocker.

Der Immunologe hat mit seinem Team mit einem Impfstoff gearbeitet, der die dendritischen Zellen nicht infiziert, sondern nur die Makrophagen anspricht. Im Mausmodell ließ sich dennoch eine normale Immunantwort nachweisen. Selbst bei einem Mausstamm, dem die dendritischen Zellen ganz fehlten, funktionierte die Immunantwort. In weiteren Versuchen konnten die Forscher zeigen, dass die Makrophagen sogar eine vollständigere Immunreaktion auslösten. Sie aktivierten T-Zellen spezifisch für alle untersuchten Antigen-Bindungsstellen (Epitope), während durch die Antigen-Präsentation der dendritischen Zellen T-Zellen nur spezifisch für die stärksten Epitope aktiviert wurden.

Makrophagen sind meist die ersten Immunzellen im Körper, die eindringende Erreger erkennen. "Makrophagen haben eine natürliche Filterfunktion, sie fressen alles auf, was für den Körper schädlich ist. Wir konnten nun zeigen, dass sie im Gegensatz zu kreuzpräsentierenden dendritischen Zellen sogar ausreichend sind, um alle von uns untersuchten Epitope für T-Zellen herzustellen und damit eine komplette Immunantwort auszulösen. Das weist darauf hin, dass die Funktion der Kreuzpräsentation der dendritischen Zellen bislang überschätzt wurde", sagt Brocker.

Die neuen Erkenntnisse sind relevant für die Entwicklung von Impfstrategien. "Inzwischen gibt es präklinische Versuche, Impfstoffe so zu gestalten, dass sie spezifisch dendritische Zellen ansprechen. Aber gerade die schwachen Antigenepitope sind für eine breit angelegte Immunantwort relevant, beispielsweise wenn sich Viren verändern. Kreuzpräsentierende dendritische Zellen sprechen diese aber gar nicht an, wie unsere Studie zeigt. Unsere Ergebnisse legen nun nahe, dass es sinnvoll sein kann, Makrophagen direkt zu manipulieren, da sie eine vollständigere Immunantwort auslösen", sagt Brocker.

MEDICA.de; Quelle: Leibniz-Institut für Arbeitsforschung an der TU Dortmund

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