Thymus-Epithelzellen: Neue Einsichten zur Entstehung

06.06.2013
Foto: Immunzellen

Die Abwehrzellen des menschlichen Immunsystems müssen lernen, das eigene gesunde Gewebe von Fremd-
material zu unterscheiden; © panther-
media.net/Andrea Danti

Ein internationales Team mit Wissenschaftlern der Universität Basel berichtet über Forschungsergebnisse, die ein neues Licht auf die Ausdifferenzierung und Ausbildung der verschiedenen Typen von Thymus-Epithelzellen werfen.

Die Abwehrzellen des menschlichen Immunsystems müssen lernen, das eigene gesunde Gewebe von Fremdmaterial zu unterscheiden. Dabei spielen Thymus-Epithelzellen eine wichtige Rolle.

T-Zellen stehen im Zentrum des menschlichen Immunsystems. Gemeinsam verfügen sie über ein großes Repertoire an Rezeptoren, mit dem sie Krankheitserreger oder Tumorzellen erkennen können. Ausgebildet werden diese Rezeptoren während der Entwicklung der Zellen in der geschützten Umgebung der Thymusdrüse. Dort entwickeln die Abwehrzellen auch die Fähigkeit, zwischen körpereigenen und körperfremden Antigenen zu unterscheiden. Weisen T-Zellen Rezeptoren auf, die an körpereigenes Material binden, sollten sie nicht in den Körper gelangen, da sie dort potentiell eine Autoimmunreaktion auslösen könnten.

Bei der Ausbildung der Fähigkeit, das eigene gesunde Gewebe von Krankheitserregern zu unterscheiden, spielen Thymus-Epithelzellen (thymic epithelial cells, TEC) eine wichtige Rolle. Thymus-Epithelzellen kommen einerseits in der Thymusrinde (Kortex) vor. Diese kortikalen Thymus-Epithelzellen (cTECs) sind verantwortlich, dass T-Zellen Antigene welche ihnen von eigenem (gesundem) Gewebe präsentiert werden als „Selbst“ erkennen können, wenn sie nach erfolgter Reifung den Thymus verlassen haben. Epithelzellen aus dem Thymusmark (Medulla), sogenannte medulläre TECs (mTECs), sorgen andererseits dafür, dass autoreaktive T-Zellen, die stark mit körpereigenem Gewebe reagieren, noch vor ihrere vollständigen Ausreifung und dem anschließenden Export in andere Gewebe in den Zelltod geschickt werden.

Heute weiß man erst wenig darüber, wie sich diese beiden Typen von Thymus-Epithelzellen entwickeln und wie sie zueinander in Verbindung stehen. Ein schweizerisch-japanisches Forschungsteam konnte nun zeigen, dass mTEC von Zellen abstammen, die bereits die Proteasom-Untereinheit β5t exprimieren. Dieses Molekül kommt in hoher Konzentration ausschließlich in cTECs vor, weshalb die gewonnen Resultate darauf hin deuten, dass die beiden Typen nicht aus einer gemeinsamen Vorläuferzelle hervorgehen, sondern dass sich mTECs aus der Zellinie der cTECS entwickeln.

Die Forschungsergebnisse lassen vermuten, dass ein evolutionärer Selektionsdruck dazu geführt hat, dass cTEC und später auch mTEC die Fähigkeit ausgebildet haben, die Antigenrezeptoren der im Thymus produzierten T-Zellen auf ihre Qualität zu überprüfen. Evolutionär ältere Spezies benötigten diese Kontrolle nicht.

Diese Resultate könnten Informationen liefern, welche Eigenschaften die Vorläuferzelle für cTEC und mTEC besitzen, wie aus ihnen zukünftig eine Thymusdrüsen in-vitro gezüchtet oder wiederhergestellt werden kann. Eine solche Möglichkeit käme wiederum jenen Menschen zugute, welche eine gestörte Thymus-Funktion besitzen, betont Professor Georg Holländer: „Wenn man weiß wie Dinge entstehen, kann man sie auch besser reparieren.“

MEDICA.de; Quelle: Universität Basel