Ärzte Zeitung online, 12.03.2010
Wie Immunzellen die Nervenzellen bei MS angreifen
WÜRZBURG (eb). Bei Krankheiten wie der Multiplen Sklerose (MS) greifen Zellen des Immunsystems Nervenzellen in Gehirn und Rückenmark an. Wissenschaftlern der Uni Würzburg ist es gelungen, diesen Angriff detailliert zu beobachten und zu beschreiben.
Eine einzelne Immunzelle (rot) nimmt Kontakt auf mit einer Nervenzelle (grün) und löst dort einen "Kurzschluss" aus. © Forschungsgruppe Multiple Sklerose und Neuroimmunologie
Wie die Arbeit der T-Zellen des Immunsystems im Gehirn oder Rückenmark abläuft, konnten Professor Heinz Wiendl und Dr. Sven Meuth von der Universität Würzburg beobachten. "Es ist uns gelungen, die Interaktion zwischen einzelnen Immunzellen und isolierten Nervenzellen darzustellen und funktionell zu charakterisieren", sagt Wiendl.
Dafür haben die Wissenschaftler eine spezielle Zeitraffer-Mikroskopietechnik mit zeitlich hochauflösenden elektrophysiologischen Techniken kombiniert. "Unter den entsprechenden experimentellen Bedingungen suchen T-Zellen ihre Zielzelle und greifen sie an", erklärt Meuth. Das Ergebnis: In der Nervenzelle kommt es zu einer Art elektrischem Kurzschluss; sie verliert ihre Funktion. Dann stehen zwei Möglichkeiten offen: Entweder die Zelle erholt sich von diesem Angriff und nimmt ihre Arbeit wieder regulär auf. Oder sie stirbt (The Journal of Neuroscience 29, 2009, 15397)
Verantwortlich dafür sind zwei Substanzen, die die T-Zellen bei ihrem Angriff freisetzen: Das Molekül Perforin, das einen Anstieg von Kalzium-Ionen in den Nervenzellen bewirkt und damit die elektrischen Eigenschaften der Zellen verändert. Und das Enzym Granzym B, das einen wesentlichen Beitrag zum Tod der Nervenzellen zu leisten scheint.
"Mit dieser Arbeit konnte erstmals gezeigt werden, wie T-Zellen Nervenzellen im Zentralen Nervensystem aufsuchen, erkennen und mit ihnen interagieren", sagt Wiendl. Neu dabei sei die Erkenntnis gewesen, dass Nervenzellen schon wenige Sekunden nach dem Kontakt mit den T-Zellen, elektrisch "stillgelegt" werden, was Konsequenzen sowohl für die einzelne Zelle als auch das gesamte Netzwerk mit sich bringt.
Zum Abstract der Originalpublikation "Cytotoxic CD8+ T Cell-Neuron Interactions: Perforin-Dependent Electrical Silencing Precedes But Is Not Causally Linked to Neuronal Cell Death"
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