Cornea: T-Zellen patrouillieren im menschlichen Auge

Wissenschaftler der Universität Melbourne haben herausgefunden, dass es sich bei den Wächtern, die die gesunde menschliche Hornhaut vor Krankheitserregern und Entzündungen schützen, um T-Zellen handelt und nicht um dendritische Zellen, wie bisher angenommen.

Die Entdeckung, die in der Fachzeitschrift Proceedings of the National Academy of Sciences veröffentlicht wurde, definiert das derzeitige Verständnis der Immunzell-Landschaft der Hornhaut eines gesunden menschlichen Auges neu. Sie baut auf früheren Forschungsergebnissen auf, die das Team im vergangenen Jahr in Cell Reports veröffentlicht hat und die zeigten, dass T-Zellen das Auge vor Virusinfektionen bei Mäusen schützen.

Das Forschungsteam unter der Leitung von Prof. Laura Downie und Dr. Holly Chinnery vom Department of Optometry and Vision Sciences der University of Melbourne und Prof. Scott Mueller vom Department of Microbiology and Immunology am Doherty Institute entwickelte zudem im Rahmen ihrer Untersuchung eine neue Bildgebungstechnik.

Laut Mueller ist das Wissen über die verschiedenen Arten von Immunzellen in der menschlichen Hornhaut wichtig, um die Schutzmechanismen des Auges gegen Krankheitserreger und Krankheiten zu ermitteln. Das von den Forschenden neu entwickelte bildgebenden Verfahren kombiniert mit anderen fortschrittlichen analytischen Ansätzen ermöglichte die Entdeckung, dass es sich bei einer erheblichen Anzahl von Zellen auf der Oberfläche der gesunden Hornhaut tatsächlich um T-Zellen handelte. „Bislang wurden diese Zellen aufgrund statischer Bildgebung fälschlicherweise als dendritische Zellen eingestuft. Dies ändert das derzeitige Dogma auf dem Gebiet, dass nur dendritische Zellen in der gesunden Hornhaut vorhanden sind, völlig“, erklärte Mueller.

„Mit unserem nichtinvasiven Bildgebungsansatz, den wir als funktionelle In-vivo-Konfokalmikroskopie (Fun-IVCM) bezeichnen, konnten wir sehen, dass sich diese T-Zellen schnell bewegen und mit anderen Zellen und Nerven in der äußersten Schicht der Hornhaut interagieren. Wir haben auch unterschiedliche Zelldynamiken als Reaktion auf das Tragen von Kontaktlinsen und bei allergischen Augenerkrankungen erfasst und quantifiziert, wie diese Verhaltensweisen durch medikamentöse Behandlungen moduliert werden“, so Downie. FUN-IVM ermöglicht das normale Verhalten der Zellen und ihre Reaktion auf Entzündungen dynamisch zu erfassen und somit ein Verständnis der Immunantwort im Auge zu erhalten. „Diese Ergebnisse verändern unser Verständnis der verschiedenen Untergruppen von Immunzellen in der menschlichen Hornhaut und wie sie auf verschiedene Reize reagieren. Mit Fun-IVCM können wir schnell und in Echtzeit Einblicke in die zellulären Immunreaktionen beim lebenden Menschen in diesem zugänglichen peripheren sensorischen Gewebe gewinnen“, fügte Downie hinzu.

Diese neue Methode wird Chinnery zufolge große Auswirkungen auf die Medizin und die Immunologie sowie auch für Patienten und Ärzte haben: „Da es sich bei dieser neuen Technik um eine nicht-invasive Zeitraffer-Bildgebung der menschlichen Hornhaut handelt, könnte Fun-IVCM in Kliniken direkt zur Bewertung von Immunreaktionen und der Gesundheit des Auges eingesetzt werden. Es könnte sogar für die allgemeine Gesundheit des Immunsystems verwendet werden. Veränderungen der T-Zellen und des Verhaltens könnten als klinischer Biomarker für Krankheiten und zur Unterstützung von Behandlungen verwendet werden.“