Abkürzung für Wächterzellen
W?hrend einer Entzündungsreaktion muss es schnell gehen: W?chterzellen des Immunsystems steht dann ein schneller Weg aus dem Gewebe in Richtung Lymphknoten offen, wie ETH-Forschende herausgefunden haben.
Damit unser Immunsystem auf Krankheitserreger und Impfstoffe reagieren kann, ist es auf die Dendritischen Zellen angewiesen. Das sind weisse Blutzellen, die im K?rpergewebe stationiert sind, dort patrouillieren und via Lymphgef?sse in die Lymphknoten gelangen k?nnen. Auf ihrem Kontrollgang sammeln die Dendritischen Zellen Bestandteile von Krankheitserregern und Impfstoffen ein und transportieren diese in die Lymphknoten. Dort treffen sie auf eine Vielzahl weiterer Immunzellen, denen sie ihre Ausbeute zeigen, um eine Immunreaktion in Gang zu bringen. Dendritische Zellen werden daher auch W?chterzellen genannt.
Wie genau die Dendritischen Zellen aus dem K?rpergewebe in die Lymphgef?sse und von dort in die Lymphknoten gelangen, ist das Forschungsgebiet von Cornelia Halin, Professorin für pharmazeutische Immunologie an der ETH Zürich. Lange ist die Wissenschaft davon ausgegangen, dass die Dendritischen Zellen den Weg des geringsten Widerstands w?hlen und aus dem K?rpergewebe in die feinsten Ver?stelungen der Lymphgef?sse, die Lymphkapillaren, einwandern. Denn im Gegensatz zu anderen Lymphgef?ssen sind die Kapillaren nur von einer dünnen, kaum geschlossenen Zellschicht umgeben. Die Dendritischen Zellen k?nnen dort verh?ltnism?ssig einfach durch die Zwischenr?ume zwischen zwei Zellen schlüpfen.
Allerdings ist dieser Weg langsam. W?hrend die Zellen in den Blutgef?ssen und den meisten anderen Lymphgef?ssen von einem Flüssigkeitsstrom mitgerissen werden, ist in den Lymphkapillaren kein solcher Strom vorhanden. Die Zellen müssen sich in diesen Kapillargef?ssen selbst vorw?rtsbewegen, was sie nur extrem langsam k?nnen.
Trotz Hürde schneller
Mit ihrem Team hat ETH-Professorin Halin nun herausgefunden, dass es für die Dendritischen Zellen eine Abkürzung gibt. In Untersuchungen an Gewebe von M?usen und mittels Mikroskopie konnten die Wissenschaftler zeigen, dass Dendritische Zellen auch direkt in jene Lymphgef?sse einwandern k?nnen, in welche die Kapillargef?sse münden: die Lymphkollektoren. Diese Gef?sse sind von einer gut verschlossenen Zellschicht sowie einer dickeren Bindegewebsmembran umgeben. Diese zu durchbrechen ist für die Dendritischen Zellen entsprechend schwieriger, und das Eindringen dauert l?nger als bei den Kapillaren. ?ber alles gesehen resultiert für die Dendritischen Zellen auf diesem Weg in die Lymphknoten aber dennoch ein Zeitvorteil, da sie in den Kollektoren wieder vom Lymphfluss mitgerissen werden und das langsame Vorw?rtsk?mpfen in den Kapillaren entf?llt.
Dünnere Membran bei Entzündungen
Unter welchen Umst?nden die Dendritischen Zellen den bekannten Weg über die Kapillaren w?hlen, und unter welchen sie die neuentdeckte Abkürzung nehmen k?nnen, ist noch unklar und Gegenstand weiterer Forschung. Wie ETH-Professorin Halin und ihre Mitarbeitenden zeigen konnten, steht die Abkürzung zur Verfügung, wenn das Gewebe lokal entzündet ist. Ebenso konnten die Forschenden zeigen, dass die Bindegewebsmembran, welche die Kollektoren umgibt, w?hrend Entzündungsreaktionen dünner wird, was den Dendritischen Zellen das Eindringen erleichtert.
Es scheint also, dass die Entzündungsreaktion der springende Punkt ist, der den Dendritischen Zellen die Abkürzung und schnellere Ankunft in den Lymphknoten erm?glicht. Ob alle Dendritischen Zellen oder nur spezielle Unterarten die Abkürzung nehmen k?nnen, werden die Wissenschaftlerinnen nun untersuchen. Insbesondere werden sie der Frage nachgehen, welche Bedeutung der neuentdeckte Weg für das Immunsystem und für Immunreaktionen hat. Sie vermuten, dass die M?glichkeit, schneller im Lymphknoten Alarm schlagen zu k?nnen, einen Vorteil bei der Bek?mpfung von gewissen Infektionen mit sich bringt.
Literaturhinweis
Arasa J, Collado-Diaz V, Kritikos I, Medina-Sanchez JD, Friess MC, Sigmund EC, Schineis P, Hunter MC, Tacconi C, Paterson N, Nagasawa T, Kiefer F, Makinen T, Detmar M, Moser M, L?mmermann T, Halin C: Upregulation of VCAM-1 in lymphatic collectors supports dendritic cell entry and rapid migration to lymph nodes in inflammation, Journal of Experimental Medicine 2021, doi: externe Seite 10.1084/jem.20201413