Ohne GLUT1 weniger Schutz: Wie ein Eiweiß die Funktion des Immunsystems beeinflusst

Erlanger Forschende haben herausgefunden, dass ein Eiweiß namens Glukosetransporter 1 (GLUT1) für die Funktionsfähigkeit bestimmter Zellen des Immunsystems, den Antikörper-produzierenden B-Lymphozyten, von großer Bedeutung ist.

GLUT1 sorgt dafür, dass Glukose ins Innere von B-Lymphozyten gelangt und diese mit Energie versorgt werden. Mangelt es ihnen an GLUT1, gelangt weniger Glukose ins Zellinnere und die B-Lymphozyten können ihre Aufgaben als Zellen des erworbenen Immunsystems, die sich nach einer Impfung oder nach Kontakt mit einem Krankheitserreger zu Antikörper-produzierenden Plasmazellen entwickeln, schlechter erfüllen.

Den Einfluss eines GLUT1-Mangels auf B-Lymphozyten hat das Forschungsteam der Abteilung für Molekulare Immunologie des Uniklinikums Erlangen an der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) unter Leitung von Dr. Katharina Pracht an einem präklinischen Modell untersucht, bei dem GLUT1 nur in B-Lymphozyten ausgeschaltet ist: Die B-Lymphozyten wurden schlechter aktiviert und produzierten nach einer Impfung weniger schützende Antikörper.

Einer der Gründe für die verminderte Aktivität der B-Lymphozyten ist, dass sie sich ohne den Zucker, der mithilfe von GLUT1 in die Zellen gelangt, nur vermindert vermehren konnten und sich schlechter zu Antikörper-produzierenden Zellen entwickelten. Neben der verringerten Energieversorgung der Zellen bei einem GLUT1-Mangel stellten die Erlanger Wissenschaftler fest, dass den B-Lymphozyten durch einen schlechteren Stoffwechsel auch bestimmte Bausteine für ihr Wachstum fehlten. Die FAU-Studie zeigt somit, dass ein Glukosemangel in B-Lymphozyten auch Signalwege und Prozesse beeinflusst, die nicht allein der Energiegewinnung dienen. Dies kann langfristig zu einer veränderten Aktivität der B-Lymphozyten und der Antikörper führen.

Diese Ergebnisse tragen nicht nur zu einem grundlegenden Verständnis des erworbenen Immunsystems bei, sie sind auch für Menschen mit dem seltenen GLUT1-Defizienz-Syndrom von Bedeutung, die durch Mutationen in der GLUT1-Gensequenz verursacht wird. Über den Einfluss der GLUT1-Mutation auf die Langzeitwirkung von Impfungen oder auf die Entwicklung von Autoimmunerkrankungen, die sich oft erst in höherem Alter zeigen, kann derzeit jedoch noch keine Aussage getroffen werden.