Wie Immunzellen zu Killern werden

Lebergewebe mit angeborenen Immunzellen (ILCs) - hier als rote Punkte sichtbar gemacht. ©Ye Ouyang, Universität Würzburg

Lebergewebe mit angeborenen Immunzellen (ILCs) - hier als rote Punkte sichtbar gemacht. ©Ye Ouyang, Universität Würzburg

 

Angeborene lymphoide Zellen, kurz ILCs, bilden als Immunzellen die vorderste Front bei der Abwehr des menschlichen Körpers gegen Krankheitserreger. Die Besonderheit der ILCs ist, dass sie bei einer Infektion nicht erst an ihren Einsatzort wandern müssen. Stattdessen siedeln sie sich schon kurz nach der Geburt in den Geweben und Organen an und verharren dort dauerhaft.

Forschende der Max-Planck-Forschungsgruppe am Institut für Systemimmunologie der Julius-Maximilians-Universität Würzburg (JMU) haben nun gezeigt, dass ILCs in den Geweben aus unreifen Vorläuferzellen entstehen und zu einsatzfähigen Immunzellen heranreifen können. Unklar war bislang, wie diese Reifung im Detail abläuft.

Dafür hat das Würzburger Forschungsteam diejenige Gruppe der ILC1s untersucht, die bei viralen Infektionen und bei der Tumorabwehr eine Rolle spielen. Das Team hat sämtliche mRNA-Moleküle einzelner ILC1 in der Leber erfasst und aus diesen Analysen einen virtuellen Zellatlas erstellt (https://go.uniwue.de/hobit). Anhand dieser „molekularen Fingerabdrücke“ erkannten die Forscherinnen und Forscher, dass es innerhalb der ILC1 spezialisierte Zellen gibt, die sich ihre Aufgaben teilen. Sie fanden Zellen, die sich rasch vermehren können und so für Nachschub an ILCs sorgen. Dabei spezialisieren sie sich zu sogenannten Helfer- oder Killer-ILCs.

Das Team von Gasteiger fand heraus, dass die Helferzellen eine breite Palette von Botenstoffen produzieren, die zum Beispiel in der frühen Phase von Infektionen eine Rolle spielen. Die Killer-Zellen dagegen sind mit Molekülen gewappnet, die es ihnen erlauben, Tumorzellen zu erkennen und abzutöten. Anders als zuvor angenommen handelt es sich dabei nicht um unterschiedliche Typen der ILCs, sondern die Daten zeigen, dass es sich um unterschiedliche Spezialisierungsgrade handelt, die in jedem Organ aus den gleichen Nachschubtruppen entstehen können.

Allerdings entwickeln sich ILCs nur in manchen Geweben zu Killer-Zellen, obwohl die Daten zeigen, dass sie in jedem Gewebe das Potenzial dazu haben. Durch die aktive Unterdrückung dieser Entwicklung könnten möglicherweise Gewebeschädigungen oder Entzündungen bei Infektionen vermieden werden. Dafür möchten die Wissenschaftler:innen nun herausfinden, wie die Killer-Zellen therapeutisch aktiviert werden können, um zum Beispiel die Immunkontrolle von entstehenden Tumoren und Metastasen zu verbessern. Zusätzlich möchten sie auch untersuchen, anhand welcher Moleküle die ILCs Tumore erkennen können und wie sie sich in den verschiedenen Geweben bei Infektionen verhalten. Ein vielversprechender Kandidat, der die Spezialisierung zu reifen Effektorzellen antreibt, scheint hier der Transkriptionsfaktor Hobit zu sein.