Eine neue Studie der Max-Planck-Forschungsgruppe für Systemimmunologie an der Universität Würzburg hat bemerkenswerte Erkenntnisse über die Immunantwort veröffentlicht. Die Ergebnisse könnten erhebliche Auswirkungen auf Impfstrategien und zelluläre Immuntherapien haben. Das Team unter der Leitung von Wolfgang Kastenmüller und Georg Gasteiger entdeckte, dass die T-Zellen – zentrale Abwehrzellen des Immunsystems – in einer bis dahin unbekannten Phase aktiviert werden, die für die gezielte Bekämpfung von Pathogenen von entscheidender Bedeutung ist. Diese Erkenntnisse wurden am 11. April 2025 in der Fachzeitschrift *Science* veröffentlicht.
T-Zellen spielen eine unentbehrliche Rolle im Immunsystem, da sie sich vermehren und spezialisieren müssen, um infizierte Zellen effektiv zu zerstören. Das T-Zell-Priming beginnt, wenn T-Zellen in den Lymphknoten auf dendritische Zellen (DCs) treffen. Diese präsentieren Antigene und aktivieren die T-Zellen. Während dieser Aktivierung, die etwa 24 Stunden dauert, bleiben die T-Zellen mit den DCs in Kontakt und erhalten entscheidende Instruktionen. Nach der Aktivierung migrieren die T-Zellen weiter, vervielfältigen sich und entwickeln sich entweder zu Effektorzellen oder Gedächtniszellen.
Die Phasen der T-Zell-Aktivierung
Die Studie zeigt, dass der Prozess der T-Zell-Aktivierung aus zwei klaren Phasen besteht. In der ersten Phase werden viele spezifische T-Zellen aktiviert, während in der zweiten Phase diejenigen T-Zellen selektiert und vermehrt werden, die das Pathogen am effektivsten erkennen. Diese Erkenntnis könnte die Grundlagen für die Verbesserung von Immuntherapien, insbesondere bei der Behandlung von Krebserkrankungen, liefern.
Chronische Infektionen und Krebserkrankungen zeigen ähnliche Phasen der Aktivierung und sogar Desensibilisierung der Immunantwort. Aktuell werden CAR-T-Zellen in verschiedenen Therapien eingesetzt, um Krebszellen zu bekämpfen. Die Neuheiten aus der Würzburger Forschungsarbeit könnten hier wichtige Fortschritte ermöglichen.
Die adaptive Immunantwort wird in der Regel aktiviert, wenn die angeborene Immunität versagt. Sensorzellen der angeborenen Immunität sind entscheidend, um die adaptive Immunantwort durch die Erkennung von Antigenen auszulösen. Meistens genügen die angeborenen Abwehrmechanismen nicht, weshalb eine aktivierte adaptive Immunantwort notwendig wird, um die Infektion erfolgreich zu bekämpfen. Es wird erwartet, dass die neuen Erkenntnisse darüber, wie naive T-Zellen ihre spezifischen Antigene erkennen und differenzieren, die Entwicklung zukunftsweisender Therapien fördern könnten.
Der Mechanismus der T-Zell-Aktivierung
Naive T-Zellen zirkulieren durch Blut und lymphatisches Gewebe, um potenzielle Antigene zu erkennen. Diese benötigen spezifische Antigene in Form von Peptid:MHC-Komplexen, um aktiviert zu werden. Der Prozess ist komplex und erfordert sowohl Antigenpräsentation als auch co-stimulierende Signale. Dendritische Zellen, die als die wichtigsten antigenpräsentierenden Zellen gelten, sind sinnbildlich für diesen Aktivierungsmechanismus. Aktivierte dendritische Zellen präsentieren nicht nur Antigene, sondern exprimieren auch kostimulatorische Moleküle, die für die T-Zell-Aktivierung unerlässlich sind.
Darüber hinaus sind sekundäre lymphatische Organe wie Lymphknoten und Milz entscheidend für die adaptive Immunantwort. Chemokine lenken die T- und B-Zellen in spezifische Zonen innerhalb dieser Organe, um eine effektive Reaktion auf Krankheitserreger sicherzustellen. T-Effektorzellen, die aus aktivierten naiven T-Zellen hervorgehen, zeigen veränderte Oberflächenmoleküle und sind in der Lage, schnell auf Zielzellen zu reagieren, indem sie infizierte Zellen abtöten und Immunmodulatoren freisetzen.
Diese neuen Erkenntnisse bieten einen weitreichenden Kontext für unser Verständnis von Immunantworten, insbesondere in Bezug auf die Entwicklung nachhaltiger Impfstrategien. Impfungen zielen darauf ab, das Prinzip des immunologischen Gedächtnisses zu nutzen, indem sie den Organismus auf erneute Begegnungen mit Pathogenen vorbereiten und so einen schnelleren Schutz ermöglichen. Die laufende Forschung könnte das Paradigma der Immuntherapie revolutionieren und neue Wege zur Bekämpfung von Krankheiten aufzeigen. Uni Würzburg berichtet, dass …, PMC stellt fest, dass …, und laut PMC zeigt sich, dass …
