Wegweiser für Wächterzellen

Das Lymphsystem ist die Rohrpost unserer Immunabwehr, die Lymphknoten dessen Schaltzentralen. In diesen Zentralen reifen Antik?rper und Killerzellen heran, welche in unserem K?rper befindliche Krankheitserreger zu bek?mpfen verm?gen. Informationen ¨¹ber solche Erreger gelangen ¨¹ber die Lymphgef?sse dorthin. Eine Armada von dezentral im Gewebe stationierten W?chterzellen, Dendritische Zellen genannt, greift die Erreger auf. ?ber die Lymphgef?sse gelangen diese Zellen in den n?chsten Lymphknoten.

In den gr?sseren Lymphgef?ssen des K?rpers werden die Dendritischen Zellen von der Lymphfl¨¹ssigkeit mitgerissen. Nicht so in den feinsten, kapillaren Ver?stelungen der Lymphgef?sse, welche das Gewebe durchdringen, in welchen die Dendritischen Zellen ihre Wanderung beginnen und wo der Lymphfluss zu schwach ist. Wie die Zellen dort dennoch vorw?rtskommen, haben Immunologinnen der ETH Z¨¹rich nun aufgekl?rt. Der Lymphfluss ist zwar auch in den Kapillargef?ssen am Zelltransport beteiligt, jedoch nur indirekt.

Bereits vor einigen Jahren beobachteten Cornelia Halin, Professorin am Institut f¨¹r Pharmazeutische Wissenschaften, und ihre Kollegen unter dem Mikroskop, dass sich die Dendritischen Zellen in den Lymphkapillaren in einem verworrenen Zickzackkurs in Richtung eines Lymphknotens bewegen (siehe ETH-Life-Artikel vom 09.08.2012). Es ist eine aktive, wenn auch ineffiziente Vorw?rtsbewegung. Halin spricht von Patrouillieren.

Botenstoff mit Dichtegradient

Doch wie finden die Dendritischen Zellen dabei die Richtung des n?chstgelegenen Lymphknotens? Wie Erica Russo, Doktorandin in der Gruppe von Halin, nun bei M?usen zeigen konnte, orientieren sich die Zellen in den Kapillaren anhand eines Botenstoffs mit der Bezeichnung CCL21. ?Die Innenseite der Kapillarwand ist mit CCL21-Molek¨¹len ausgekleidet, wobei deren Dichte in Richtung Lymphknoten zunimmt?, erkl?rt Russo. Weil die Dendritischen Zellen einen Rezeptor f¨¹r CCL21 besitzen, den Botenstoff also quasi ?riechen? k?nnen, gelingt es ihnen, die Richtung zu finden.

Unter anderem mithilfe von Zellkulturexperimenten konnten die Wissenschaftlerinnen auch entschl¨¹sseln, warum die Konzentration der CCL21-Wegweisermolek¨¹le in Richtung Lymphknoten zunimmt. ?Der extrem schwache Lymphfluss in den feinen Kapillargef?ssen reicht zwar nicht aus, um Zellen mitzureissen. Doch er reicht, um die nur schwach mit der Gef?sswand wechselwirkenden Wegweisermolek¨¹le in Richtung Lymphknoten zu bewegen?, so Russo.

Warum die Dendritischen Zellen nicht etwa zielgerichtet durch die Kapillargef?sse krabbeln, sondern einen unsteten Zickzackkurs verfolgen, ist im Moment unklar. Eine Hypothese, der Halin in weiterer Forschungsarbeit nachgehen m?chte: Vielleicht tauschen die Zellen mit den Gef?ssw?nden oder mit anderen Zellen Informationen aus, die f¨¹r ihre Funktion als W?chterzellen des Immunsystems bedeutend sind.