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Die klassische Funktion von B-Zellen ist die Antikörper-Produktion. LMU-Forscher haben nun eine bislang unbekannte Rolle dieser Immunzellen nachgewiesen: In der Thymusdrüse treiben sie unerwünschte T-Zellen in den Zelltod und verhindern damit Autoimmunerkrankungen.
B- und T-Zellen sind die Soldaten des Immunsystems. Während B-Zellen Antikörper gegen Krankheitserreger produzieren, können T-Zellen Angreifer oder infizierte Zellen vernichten. Ein Team um den LMU-Immunologen Professor Ludger Klein hat jetzt eine neue Funktion der B-Zellen entdeckt: Sie setzen in der Thymusdrüse potenziell gefährliche T-Zellen außer Gefecht, damit diese nicht körpereigene Strukturen angreifen. Darüber berichten die Forscher aktuell in der Fachzeitschrift Immunity.
T-Zellen tragen Rezeptoren auf ihrer Oberfläche, mit denen sie Strukturen von Fremdkörpern erkennen. Mit diesen individuellen Rezeptoren werden sie quasi per Zufallsprinzip ausgestattet, wenn sie in der Thymusdrüse heranreifen. Dank dieser Vielfalt kann das Immunsystem auf nahezu jeden Krankheitserreger reagieren. Haben T-Zellen aber einen Rezeptor bekommen, mit dem sie körpereigene Strukturen erkennen, besteht die Gefahr, dass sie sich gegen den eigenen Körper richten und Autoimmunerkrankungen auslösen wie Multiple Sklerose oder Typ 1 Diabetes. Damit das nicht passiert, müssen solche autoreaktiven T-Zellen vernichtet werden, bevor sie die Thymusdrüse verlassen.
T-Zellen erkennen körpereigene und -fremde Strukturen nicht direkt, sondern über den Umweg von sogenannten antigen-präsentierenden Zellen. In der Thymusdrüse gibt es antigen-präsentierende Zellen, die darauf spezialisiert sind, körpereigene Strukturen für T-Zellen sichtbar zu machen und sie so in den Zelltod zu treiben. „Wir konnten bereits in früheren Untersuchungen zeigen, dass dafür ein spezialisierter Zelltyp eine wichtige Rolle spielt: die medullären Epithelzellen. Sie produzieren sämtliche körpereigenen Strukturen und präsentieren diese den T-Zellen. Gesteuert wird dieses Phänomen durch ein Gen, das Autoimmune Regulator (Aire)Gen“, sagt Ludger Klein. Auf diese Weise wird praktisch ein Spiegelbild aller Proteine des gesamten Körpers in den Thymus hineinprojiziert, sodass gefährliche T Zellen noch während ihrer „Ausbildung“ im Thymus entschärft werden.
Thymische B-Zellen haben besondere Eigenschaften
In der neuen Studie haben die Forscher um den LMU-Immunologen nun entdeckt, dass auch B-Zellen im Thymus das Aire-Gen exprimieren. „Wir haben Hinweise darauf gefunden, dass B-Zellen möglicherweise ebenso wichtig sind wie medulläre Epithelzellen, um autoreaktive T-Zellen zu eliminieren“, sagt Klein. Ihr Ergebnis widerlegt die bisherige Annahme, dass ausschließlich medulläre Epithelzellen und dendritische Zellen wichtige antigen-präsentierende Zellen im Thymus sind.
Wie die Forscher herausfanden, unterscheiden sich B-Zellen in der Thymusdrüse in mehrerer Hinsicht von B-Zellen in Blut, Milz und Lymphknoten, wo sie sich üblicherweise aufhalten. „Thymische B-Zellen zeigen mehrere Eigenschaften, die ansonsten nur für hochspezialisierte antigen-präsentierende Zellen charakteristisch sind“, sagt Klein. Diese Eigenschaften sind das Resultat eines „Umerziehungsprozesses“, den aus dem Blutstrom eingewanderte B Zellen durchlaufen, wenn sie mit T-Zellen im Thymus interagieren.
In einem nächsten Schritt wollen die Forscher untersuchen, ob eine erblich bedingte verminderte B-Zellfunktion, die bislang nur mit einer verminderten Immunantwort in Verbindung gebracht wurde, paradoxerweise auch Auslöser von T-Zell-vermittelten Autoimmunerkrankungen, also einer Überfunktion des Immunsystems, sein kann.
Kontakt:
Professor Ludger Klein
Professor für Zelluläre Immunologie an der LMU
Institute for Immunology der LMU
Tel.: 089 / 2180 75696
E-Mail: ludger.klein@med.uni-muenchen.de
Publikation:
Tomoyoshi Yamano, Jelena Nedjic, Maria Hinterberger, Madlen Steinert, Sandra Koser, Sheena Pinto, Norbert Gerdes, Esther Lutgens, Naozumi Ishimaru, Meinrad Busslinger, Benedikt Brors, Bruno Kyewski and Ludger Klein:
Thymic B cells undergo licensing to express and present self antigens for central T cell tolerance
In: Immunity
http://www.cell.com/immunity/abstract/S1074-7613(15)00211-3
Criteria of this press release:
Journalists
Medicine
transregional, national
Research results
German
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