Heidelberg – Zellen des Immunsystems können zwischen körpereigenen und körperfremden Eiweißmolekülen unterscheiden. So lösen etwa Krankheitserregern wie Bakterien oder Viren, die fremde Moleküle auf ihrer Oberfläche tragen, eine Abwehrreaktion des Körpers aus. Im Gegensatz dazu sind die Zellen "tolerant" gegenüber körpereigenen Molekülen. Neurowissenschaftler der Ruprecht-Karls-Universität Heidelberg haben nun herausgefunden, dass dieses Ausbleiben einer Immunantwort durch ein zelluläres Signal hervorgerufen wird. Konkret handelt es sich dabei um einen durch Kalzium gesteuerten "Schalter", der auch als Regulator für zahlreiche Gehirnfunktionen dient.
Bereits in früheren Studie wurde die Funktion von Kalzium im Zellkern untersucht. Dabei konnte gezeigt werden, dass dieser Botenstoff nach Eindringen in den Zellkern als molekularer "Schalter" im Nervensystem fungiert. Das Kern-Kalzium-Signal löst demnach genetische Programme aus, die nahezu alle Anpassungsleistungen des Gehirns regulieren. Dazu gehören Gedächtnis und chronischer Schmerz ebenso wie die Neuroprotektion – ein Prozess, bei dem geschädigte Nervenzellen vor dem Absterben bewahrt werden.
Gezielte Blockade
Die Heidelberger Forscher fanden nun heraus, dass das Kern-Kalzium-Signal auch für eine Abwehrreaktion erforderlich ist, die von sogenannten T-Zellen nach Kontakt mit körperfremden Molekülen angestoßen wird. "Am Beginn unserer Untersuchungen haben wir angenommen, dass das Kern-Kalzium im Immunsystem eine ähnliche Rolle wie im Gehirn spielt, indem es ein spezielles genetisches Immunabwehrprogramm aktiviert. Überraschenderweise konnten wir jedoch beobachten, dass die T-Lymphozyten 'tolerant' werden, also in den Zustand der Anergie versetzt wurden, sobald wir das Kern-Kalzium-Signal abgeschaltet hatten", erläutert Studienleiter Hilmar Bading.
Die Forscher hoffen nun, dass ihre Entdeckung für die Entwicklung neuer Behandlungsmethoden, die auf der Unterdrückung einer Immunantwort beruhen, nutzbar gemacht werden kann. So werden beispielsweise nach Organtransplantationen Medikamente eingesetzt, die jegliche Abwehrreaktion des Immunsystems abblocken. Möglicherweise könnte auf der Basis der neuen Forschungserkenntnisse die Immunreaktion in eine "Toleranzreaktion" verwandelt werden – in eine Pro-Toleranz-Immunsupression, wie die Heidelberger Wissenschaftler diesen Prozess nennen. Dies ließe sich Bading zufolge unter Umständen dadurch erreichen, dass das Kern-Kalzium in aktivierten Immunzellen blockiert wird. (red, 29.11.2016)