Präzisionsgesteuerte Zellwanderung
Nr.9/ 6. März 2002
PMdt2002/Mlipp
S p e r r f r i s t: Mittwoch, 6. März 2002, 20.00 Uhr
Präzisionsgesteuerte Zellwanderung
Botenstoffe des Immunsystems als Quartiermeister
Die Schlagkraft des Immunsystems hängt entscheidend von der Mobilität und Lernfähigkeit der Abwehrzellen ab. Treibende Kraft dabei sind Botenstoffe des Immunsystems, so genannte Chemokine. Sie locken Immunzellen (T- und B-Lymphozyten) zu einem Infektions- oder Entzündungsort. Sie weisen ihnen aber auch den Weg zu ihren Ausbildungsstätten in den Lymphorganen, den T- und B-Zell-Zonen, wo sie lernen, Erreger zu erkennen und zu vernichten. Jetzt konnten Wissenschaftler in den USA gemeinsam mit PD Dr. Martin Lipp (Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin, MDC, Berlin-Buch in der Helmholtz-Gemeinschaft) zeigen, dass die Botenstoffe nicht nur als Wegweiser und Ausbilder fungieren, sondern auch als Quartiermeister. Sie legen fest, welche Immunzelle zu welchem Zeitpunkt in welche Ausbildungszone gelangt. Die Arbeit von Dr. Karin Reif, Eric Ekland und Dr. Jason Cyster (Howard Hughes Medical Institute und Universität von Kalifornien, San Francisco/USA), Dr. Lipp sowie Prof. Reinhold Förster (Universität Erlangen) und Dr. Hideki Nakano (Toho Universität, Tokyo/Japan) ist jetzt in der Zeitschrift Nature (Volume 416, Number 6876, pp 94-99) * erschienen.
Chemokine sind von körpereigenen Zellen gebildete Signalstoffe. Ihre Bildung wird aktiviert von verschiedenen Faktoren, unter anderem von dem Genregulationsfaktor NF-kappaB. Solche Faktoren senden zum Beispiel bei Virusinfektionen oder Entzündungsprozessen, Signale aus. Immunzellen können diese Signale mit speziellen Antennen, den Chemokin-Rezeptoren empfangen und sich damit den richtigen Weg zeigen lassen. Dr. Lipp und seine Mitarbeiter hatten vor wenigen Jahren als erste einen Chemokin-Rezeptor auf B-Lymphozyten nachweisen können, der das zielgerichtete Wanderverhalten von Immunzellen in die B-Zell-Zonen und Keimzentren steuert.
Lymphozyten gehen aus dem Knochenmark hervor und werden in zwei große Gruppen unterteilt: die T-Lymphozyten - so benannt nach einem klei-nen über dem Herzen liegenden Organ, in dem sie heranreifen, der Thymusdrüse - und die B-Lymphoyzten (B-Zellen), die sich im Knochen-mark entwickeln. Die herangereiften B- und T-Zellen sind jedoch noch nicht voll funktionstüchtig. Sie müssen erst auf Wanderschaft gehen und in verschiedenen Stationen - zum Beispiel in der Milz und in den Lymphknoten - ein Ausbildungsprogramm absolvieren. Dort treffen sie auf bereits von anderen Immunzellen dingfest gemachte Erreger, die quasi zur Fahndung ausgeschrieben sind und deren Merkmale sich die B- und T-Zellen einprägen müssen.
T- und B-Zell-Zonen in den Lymphorganen
Dies geschieht in den T-Zell- und B-Zell-Zonen der Lymphknoten und Milz sowie in den so genannten Keimzentren, die sich innerhalb der B-Zell-Zone entwickeln. Dort reifen die Lymphozyten aus und werden für ihre Aufgabe bei der Immunabwehr fit gemacht. In den Keimzentren werden die B-Zellen beispielsweise so geschult, dass sie nicht nur hochaktive Antikörper zur Bekämpfung von Erregern produzieren, sondern auch ihr "immunologisches Gedächtnis" ausbilden. In den Lymphorganen tauschen sie zudem Informationen über Eindringlinge aus, um eine Armada spezialisierter Zellen für deren Bekämpfung zu mobilisieren. Dieses fein ausbalancierte Zusammenspiel zwischen benachbarten Territorien wird durch Chemokine und ihre Rezeptoren gesteuert und ist mitentscheidend für ein funktionierendes Immunsystem. Kann dieses Zusammentreffen nicht stattfinden, etwa weil die Immunzellen den Weg zu den "Informationszentralen" innerhalb der T-Zell oder B-Zell-Zone nicht finden, ist die Immunantwort des Körpers gestört.
*Responsiveness to chemoattractants from adjacent microenvironments determines B-cell position
Karin Reif* , Eric H. Ekland* , Lars Ohl, Reinhold Förster , Hideki Nakano$, Martin Lipp§, and Jason Cyster*
*Howard Hughes Medical Institute and Department of Microbiology and Immunology, University of California San Francisco, 513 Parnassus Ave., San Francisco, CA 94143-0414, USA; §Molecular Tumorgenetics and Immunogenetics, Max-Delbrück-Center for Molecular Medicine, MDC, 13092 Berlin, Germany; $Department of Immunology, Toho University School of Medicine, Ota-Ku, Tokyo 143-8540, Japan, ; University Clinic for Surgery, Nikolaus-Fiebiger-Center, 91054 Erlangen, Germany
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