Allergisches Asthma: Molekularer Mechanismus der gestörten Immunantwort entdeckt
Treg-Zellen spielen im Körper eine wichtige Funktion in der Unterdrückung des Immunsystems und verhindern die Entstehung von Autoimmunerkrankungen. Sie limitieren die Autoimmunität, indem sie supprimierend auf T-Zell-Antworten wirken. So sorgen sie für eine Gegenregulation nach erfolgter Immunaktivierung. Eine Störung dieser regulatorischen Mechanismen führt jedoch zu Krankheitsbildern wie allergischem Asthma, da die Immunzellen dann auch harmlose Substanzen attackieren.
In einer aktuellen Studie haben Wissenschaftler des Instituts für Immunologie an der Universität Mainz die Funktion von Proteinkinasen bei der Regulation von Treg-Zellen untersucht. Proteinkinasen spielen eine entscheidende Rolle in der Signalweiterleitung in Zellen. Anhand der Untersuchung von Mäusen und menschlichen Proben in dieser Studie ergab sich, dass die Proteinkinase CK2 in Treg-Zellen hochaktiv ist. Um die Wirkung von CK2 genauer zu verstehen, wurden genetisch veränderte Mäuse untersucht. Bei diesen Tieren wurde CK2 an den Treg-Zellen inaktiviert. Auffallend war, dass die Anzahl der Zellen in der Milz und einigen Lymphknoten im Vergleich zu einer Kontrollgruppe signifikant erhöht war. Am stärksten war dieser Effekt in den Lymphknoten im Bereich der Luftröhre zu beobachten.
Die Wissenschaftler riefen bei den genetisch veränderten Mäusen und einer entsprechenden Kontrollgruppe künstlich allergisches Asthma hervor. Die histopathologischen Untersuchungen ergaben, dass bei den Mäusen, bei denen CK2 der Treg-Zellen inaktiv war, eine signifikant höhere Zahl an Zellen des Immunsystems in die Lungen eingedrungen war als bei der Kontrollgruppe.
Um den molekularen Mechanismus dahinter zu verstehen, verglichen die Wissenschaftler die Expression verschiedener Gene von den genetisch veränderten Tieren mit den Tieren, bei denen CK2 bei den Trek-Zellen normal vorhanden war. Dort zeigte sich, dass ein bestimmter inhibierender Rezeptor, das sogenannte Immunglobulin-like transcript 3 (ILT3), bei den genetisch veränderten Mäusen signifikant erhöht vorlag. Diese Subpopulation an Treg-Zellen mit ILT3 war insbesondere in der Milz und in den Lymphknoten des Mesenteriums und der Luftröhre vermehrt vorzufinden.
Anhand weiterer experimenteller Untersuchungen ließ sich der Rezeptor ILT3 so manipulieren, dass sich eine überschießende Immunreaktion in den Mäusen vorübergehend abschalten ließ.
Die Forscher konnten bereits erste Vermutungen zur Übertragbarkeit der Ergebnisse auf den Menschen aufstellen. Es zeigte sich, dass auch Menschen mit allergischem Asthma signifikant mehr Treg-Zellen mit dem ILT3 im peripheren Blut aufweisen als gesunde Menschen. Auch hier kann vermutet werden, dass CK2 an der Regulation dieser Zellen beteiligt ist.
Laut der Wissenschaftler könnte das vermehrte Vorkommen der neu entdeckten Treg-Zellpopulation als diagnostischer Marker bei allergischen Reaktionen dienen. Allerdings sind die neu gewonnenen Erkenntnisse nicht nur für die Behandlung von Allergien von Interesse. Da auch in Tumoren eine hohe Anzahl an Treg-Zellen vorliegt, könnte es auch in der Therapie bei Krebserkrankungen eingesetzt werden.