B-Zellen mit Lizenz fördern Immuntoleranz

Das eigene Immunsystem kann leicht zur Gefahr werden: Wenn sich Abwehrzellen gegen körpereigene Gewebe richten, drohen Autoimmunerkrankungen, die mitunter sogar tödlich enden. Entsprechend gründlich schützt sich der Körper vor solchen Entgleisungen. Die T-Zellen des Immunsystems werden dazu sorgfältig kontrolliert. Das geschieht im Thymus, einem kleinen drüsenartigen Organ hinter dem Brustbein. Hier werden solche T-Zell-Vorläufer sofort aussortiert, die mit ihren antennenartigen Rezeptoren körpereigene Proteine erkennen. Den Vorgang bezeichnen Immunologen als „negative Selektion“, das Resultat als „zentrale Toleranz“.

Bruno Kyewski im Deutschen Krebsforschungszentrum ist Experte für T-Zell-Toleranz. Der Immunologe hatte bereits vor einigen Jahren die Vorgänge im Thymus entschlüsselt, die zur Selektion autoreaktiver T-Zellen beitragen. Der Trick dabei: Während alle anderen Zellen des Körpers nur diejenigen Proteine produzieren, die im jeweiligen Gewebe benötigt werden, können Thymuszellen (medulläre Thymusepithelzellen) ein extrem breites Protein-Spektrum produzieren. Sie funktionieren gewissermaßen als „Showroom“ aller körpereigenen Proteine.

Eine im Thymus ausreifende Vorläufer-T-Zelle, deren Rezeptor zufälligerweise an eines dieser zur Schau gestellten Proteine passt, wird sogleich eliminiert. Dabei spielt das Steuerprotein „AIRE“ eine zentrale Rolle. Erst dieser Transkriptionsfaktor ermöglicht es den Thymuszellen, das ganze Arsenal an körpereigenen Proteinen herzustellen.

Gemeinsam mit Kollegen um Ludger Klein von der Ludwig-Maximilians-Universität München entdeckte Bruno Kyewski nun, dass auch in den Thymus eingewanderte B-Zellen AIRE produzieren und damit theoretisch dazu in der Lage sind, zur Toleranz beizutragen. B-Zellen zählen zur zweiten großen Waffengattung des Immunsystems zählen. Die Teams aus München und Heidelberg fanden heraus, dass die B-Zellen im Thymus zeitgleich mit der AIRE -Produktion ihre molekulare Ausstattung verändern und gewissermaßen eine „Lizenz zur Toleranz“ erlangen.

Die Wissenschaftler fragten sich, ob die B-Zellen mit Toleranz-Lizenz auch wirklich dazu beitragen können, autoreaktive T-Zellen zu eliminieren. Dazu schleusten sie das Gen für das Virusprotein Hämagglutinin unter der Kontrolle des Transkriptionsfaktors AIRE in B Zellen der Mäuse ein. Erlangten die B-Zellen dieser Tiere im Thymus die „Toleranz-Lizenz“, so wurden gegen Hämagglutinin gerichtete T-Zell-Vorläufer tatsächlich eliminiert.

„Zuverlässige Immuntoleranz ist lebenslang wichtig. Der Körper muss sicherstellen, dass alle Selbst-Antigene vor Angriffen der T-Zellen geschützt sind“, erklärt Bruno Kyewski. Der Grund, warum B-Zellen dazu einen besonderen Beitrag leisten müssen: Im Laufe einer entzündlichen Immunantwort kann sich ihr Repertoire an Selbst-Antigenen in den Lymphknoten verändern. Diese neu entstandenen Selbst-Antigene könnten eine Autoimmunreaktion auslösen. Die Forscher spekulieren, dass B-Zellen zur Toleranzerziehung beitragen, um sich selbst vor T-Zell-Attacken gegen die neuentstandenen Selbst-Antigene zu schützen.

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 Are Licensed to Present Self Antigens for Central T Cell Tolerance Induction. Immunity 2015, DOI: 10.1016/j.immuni.2015.05.013