Ärzte Zeitung online, 04.12.2009

Immunzellen besitzen eine innere Uhr

BERLIN (eb). Forscher der Berliner Charité haben herausgefunden, dass in den Fresszellen des Immunsystems eine innere Uhr tickt, die unter anderem für die zeitliche Steuerung von Entzündungsreaktionen zuständig ist. Dieser Mechanismus steuert viele tagesabhängige Beschwerden von Entzündungskrankheiten wie Rheuma oder Asthma.

In die Zellen des Immunsystems können Zerfallsprodukte von Bakterien, sogenannte Endotoxine, gelangen. Sie rufen im Körper zahlreiche physiologische Reaktionen wie Entzündungen oder Fieber hervor. Makrophagen, die Fresszellen des Immunsystems, regulieren diese Reaktionen. Sie erkennen die fremden Strukturen der Endotoxine, umschließen sie und bauen sie ab. Wie die Aktivität der Abwehrzellen von der Tageszeit abhängt, haben die Wissenschaftler in ihrer Studie jetzt anhand von Makrophagen aus Milz und Lymphknoten von Mäusen untersucht (Proceedings of the Academy of Science (PNAS), online vorab, Dezember 2009).

Dazu wurden die Fresszellen gentechnisch mit einer Art Uhrzeiger, dem Leuchtkäferenzym Luciferase, ausgestattet. Dieses Enzym übersetzt die Aktivität der Gene in Helligkeit. Es stellte sich heraus, dass die Helligkeit der Makrophagen im Laufe des Tages schwankt. Das war der Beweis dafür, dass die Zellen ein funktionierendes Uhrwerk haben mussten.

Die Forscher fanden heraus, dass die Aktivität der Makrophagen-Gene täglich einem Rhythmus folgt. Zudem zeigt sich, dass unterschiedliche Gene zu unterschiedlichen Tageszeiten besonders aktiv sind. Durch solche Rhythmen schwanken die Beschwerden, die Patienten mit Rheuma und Asthma in ihrem Tagesablauf verspüren. "Unsere Studie hilft uns zu verstehen, wie das Immunsystem zu den verschiedenen Tageszeiten arbeitet, warum also zum Beispiel Rheumapatienten gerade morgens unter ihren steifen Gelenken besonders leiden", sagt Professor Achim Kramer von der Charité.

Sein Team hofft jetzt, diese neuen Erkenntnisse auch bei der Behandlung von Entzündungskrankheiten einsetzen zu können: "Unsere Studie könnte es ermöglichen, Medikamente gezielt zu den Tageszeiten einzusetzen, an denen sie am besten wirken und die wenigsten Nebenwirkungen haben."

Zum Abstract der Originalpublikation "A circadian clock in macrophages controls inflammatory immune responses"

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