Immunzellen zu Gast in Geweben

Immunzellen

Wenn Krankheitserreger in den menschlichen Körper eindringen, ist eine schnelle Reaktion gefragt, um den Schaden so gering wie möglich zu halten. Quasi an vorderster Front der Immunantwort stehen spezielle Immunzellen, die sich in Schleimhautgeweben wie Lunge, Haut und Darm aufhalten, wo sie frühzeitig den Kampf gegen die schädlichen Eindringlinge aufnehmen. Ihr Name: angeborene lymphatische Zellen oder – kurz – ILCs. Eine der besonderen Eigenschaften dieser Zellen ist, dass sie nicht, wie viele andere Immunzellen, erst alarmiert und an ihren Einsatzort an den Grenzflächen unseres Körpers wandern müssen: ILCs siedeln sich schon kurz nach der Geburt in den Geweben und Organen an und verharren dauerhaft vor Ort. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler um Professor Georg Gasteiger der Max-Planck-Forschungsgruppe am Institut für Systemimmunologie der Julius-Maximilians-Universität Würzburg (JMU) haben ILCs in der Lunge untersucht, um zu verstehen, wie ILCs entstehen und wie sie sich auf Ihre Umgebung spezialisieren und zu untersuchen, ob es gewebespezifische Vorläuferzellen gibt, die erklären könnten, wie sich diese lokalen Abwehrzellen vor Ort erneuern können. Dafür haben sie zusammen mit Kollegen des Max-Planck-Instituts in Freiburg sämtliche mRNA-Moleküle einzelner ILCs in der Lunge gemessen. Aus diesen „molekularen Fingerabdrücken“ haben sie mit Methoden des maschinellen Lernens die Entwicklung der Lungen-ILCs abgeleitet, und diese dann in ausgeklügelten experimentellen Systemen getestet. Damit ist es gelungen, einen umfassenden Atlas aller ILCs zu erstellen, die in der Lunge vorkommen. Gleichzeitig wurden verschiedene Arten von Vorläuferzellen identifiziert: solche, die im Körper zirkulieren und andere, die sich dauerhaft in der Lunge ansiedeln. Weiterhin haben die Würzburger Wissenschaftler zusammen mit Kollegen in Freiburg, Berlin, Marseille und New York einen umfassenden Einzelzell-Atlas der ILC-Populationen im Knochenmark und Lungengewebe unter normalen, physiologischen Bedingungen und während einer parasitären Wurminfektion erstellt. Dabei stießen sie auf Vorläuferzellen, die aus dem Knochenmark einwandern und das Potenzial haben, während der Infektion das gesamte Spektrum von Lungen-ILC2s zu erzeugen. Diese Zellen konnten sie auch im peripheren Blut und in Lungenproben von Tumorpatienten nachweisen. Basierend auf diesen Erkenntnissen können diese Zellen nun auch aus dem Blut von Patienten isoliert werden, um zu untersuchen, wie sie bei verschiedenen Erkrankungen verändert sind. Die Forscher wollen weiter herausfinden, wie diese Zellen im Labor vermehrt und für zelluläre Immuntherapien eingesetzt werden können. Bild: Immunzellen in verschiedenen Geweben, hier zum Beispiel ILC2s (rot) oder T-Zellen (blau) in der Lunge (rechts) oder in der Schleimhaut des Dünndarms (links). Ye Ouyang / Georg Gasteiger.