Wie T-Zellen Multiple Sklerose auslösen

MÜNCHEN / MAINZ. Wissenschaftler der Technischen Universität München (TUM) und der Universitätsmedizin Mainz haben herausgefunden, wann bestimmte T-Zellen zu T-Zellen werden, die mit der Entstehung von Multipler Sklerose in Verbindung gebracht werden (nature immunology 2016, online 28. November).

Die Ergebnisse erklären, warum bestimmte Behandlungsansätze nicht zuverlässig wirken.

Dendritische Zellen signalisieren T-Zellen, welche Zellen sie angreifen sollen

In Lymphknoten treffen T-Zellen mit dendritischen Zellen zusammen. Diese zeigen den T-Zellen an, beim Kontakt mit welchen Substanzen sie in anderen Teilen des Körpers eine Immunreaktion auslösen sollen, heißt es in einer Mitteilung der Universitätsmedizin Mainz zur Veröffentlichung der Studie.

Im Fall von Fremdantigenen, etwa Bestandteilen von Viren oder Bakterien ist das sinnvoll. Sie können dadurch aus dem Gewebe eliminiert werden. Handelt es sich aber um Autoantigene, also um Bestandteile köpereigener Substanzen wie der Myelinhülle, leiten die T-Zellen eine Immunreaktion gegen den Körper selbst ein.

Wenn dendritische Zellen nicht nur das Myelin als "Zielsubstanz" anzeigen, sondern zugleich Interleukin-6 (IL-6) ausschütten, wird in den T-Zellen eine Art molekularer Schalter umgelegt. Sie werden dann pathogen, entfalten also besonders gewebsschädigende Eigenschaften, so die Mitteilung.

"Mit diesem scheinbar klaren Zusammenhang gab es aber ein großes Problem", wird Professor Thomas Korn zitiert, der Inhaber des Lehrstuhls für Experimentelle Neuroimmunologie der TUM. "Die T-Zellen wurden nicht immer pathogen, wenn IL-6 ausgeschüttet wurde."

Bisher zwei mögliche Übertragungswege bekannt

Gemeinsam mit Forschern um Professor Ari Waisman, Leiter des Instituts für Molekulare Medizin an der Universitätsmedizin Mainz, haben Korn und sein Team jetzt eine Erklärung für dieses Phänomen. "Entscheidend ist nicht nur, ob die dendritischen Zellen den T-Zellen mit IL-6 Signale senden", sagt Ari Waisman, "Es geht darum, auf welchem Weg sie das tun."

Bislang waren zwei Wege bekannt, auf denen die dendritischen Zellen IL-6 an die T-Zellen weitergeben. Sie können den Botenstoff zum einen in ihr Umfeld abgeben, die Moleküle sind löslich und bilden eine Wolke im engen Umfeld der dendritischen Zelle.

Zum anderen können lösliches IL-6 und löslicher IL-6 Rezeptor einen Komplex bilden, der in bestimmten Zielzellen ein Signal auslösen kann ("Trans-Signaling").

Korn und Waisman fanden heraus, dass IL-6 weder auf die eine noch auf die andere Weise die entscheidende Veränderung in den T-Zellen auslöst. Die Forscher identifizierten jetzt einen dritten Weg: Die dendritischen Zellen können IL-6 auch direkt über ihre Oberfläche weitergeben.

"Cluster Signaling" als dritter Weg

Diesen Modus der Signalübermittlung bezeichnen Korn und Waisman als "Cluster Signaling". Namensgebend ist der Haufen (engl. Cluster), den die dendritische und die T-Zelle dabei bilden.

Das Besondere an diesem dritten Weg ist, dass es eine enge zeitliche Kopplung des IL-6 Signals mit anderen Signalen gibt, die die T-Zelle von der dendritischen Zelle empfängt.

Wahrscheinlich führt diese zeitliche Kopplung dazu, dass die T-Zelle besonders aggressiv wird und ihr Zielantigen hocheffizient angreift. Derzeit untersucht das Team um Thomas Korn das genaue Zusammenspiel der verschiedenen Signale, heißt es in der Mitteilung.

Bereits heute machen sich Teams, die Therapiemethoden für verschiedene chronisch entzündliche und Autoimmun-Krankheiten erforschen, den Zusammenhang zwischen IL-6 und pathogenen T-Zellen zunutze. Wenn die Signalgebung durch IL-6 blockiert ist, so die Idee, bilden sich auch keine pathogenen Zellen.

Ansatz auch für andere Krankheiten anwendbar?

Das gilt nicht nur für Multiple Sklerose, sondern etwa auch für Rheumatoide Arthritis. Die Forschungsergebnisse könnten erklären, warum einige der Therapieansätze bei chronisch-entzündlichen und Autoimmun-Krankheiten erfolgreich sind und andere nicht.

Arzneien blockierten oft nur eine der bisher drei bekannten Methoden der Il-6Signalübermittlung. Wenn die Übermittlung durch gelöstes IL-6 verhindert wird, kann Cluster-Signaling noch möglich sein", so Ari Waisman. (mal)