Trainierte Alveolarmakrophagen bekämpfen überschießende Reaktion des körpereigenen Immunsystems

Darüber, wie die Lunge eine überschießende Reaktion des Immunsystems und eine damit einhergehende unkontrollierte Entzündung ausgleicht, berichtet eine US-amerikanische Arbeitsgruppe in einer neuen Studie.

In ihrer Arbeit beschreiben die Wissenschaftler von der University of Illinois Chicago pulmonale Zellen, die Entzündungen reduzieren, indem sie Zellreste entfernen, schädliche Bakterien aufnehmen und entzündungshemmende Proteine freisetzen. Darüber hinaus können diese Zellen durch eine Erstinfektion darauf trainiert werden, diese Aufgabe bei einer Folgeinfektion noch besser zu erfüllen.

Die Wissenschaftler zeigten, dass die Injektion solcher trainierter Zellen in Mäuse dazu beitrug, diese nach einer Lungenentzündung am Leben zu erhalten. Diese Ergebnisse lassen den Forschenden zufolge darauf schließen, dass solche “geübten” Zellen Bestandteil einer Zelltherapie werden könnten, mit der sich überschießende Entzündungen verhindern lassen.

Die Forschenden beobachteten, dass Alveolarmakrophagen nach einer ersten Exposition gegenüber einem Bakterientoxin dazu beitrugen, das Ausmaß einer Entzündung zu reduzieren, die durch eine zweite Exposition eine Woche später hervorgerufen wurde. Der Nutzen eines solchen „Gedächtnisses“ oder „Trainings“ war auch dann gegeben, wenn die zweite Exposition erst einen Monat später erfolgte, wie Seniorautor Prof. Jalees Rehman, Leiter der UIC-Abteilung für Biochemie und Molekulargenetik, erklärt.

Laut dem Forscher scheinen die Zellen besonders gut darin zu sein, nach der Infektion entstandenen “Müll” zu entfernen – etwa Bestandteile von Immunzellen, die die Infektion bekämpft haben, oder von geschädigtem Gewebe. „Die Beseitigung dieser Überbleibsel ist wichtig, da ihr Fortbestehen das Immunsystem dazu veranlassen kann, weiter zu reagieren und so die Entzündung zu verstärken“, erläutert Rehman. Da diese Zellreste nicht spezifisch für eine Art von Infektion sind, könnten die trainierten Makrophagen dazu beitragen, das Risiko einer akuten Lungenschädigung durch Folgeinfektionen zu verringern, die auf eine andere Krankheit zurückzuführen sind. Die Forscher fanden heraus, dass die an der Entfernung von Zellüberbleibseln beteiligten Moleküle in den trainierten Alveolarmakrophagen höher waren.

Alveolarmakrophagen sind insofern ungewöhnlich, als dass der Mensch damit geboren wird und sie bis ins Erwachsenenalter in der Lunge verbleiben. Bei Infektionen sterben Alveolarmakrophagen ab, ihr Bestand kann sich jedoch aus überlebenden Alveolarmakrophagen regenerieren. Sie geben auch epigenetische Informationen an ihre zellulären Nachkommen weiter, was bedeutet, dass neue Makrophagen eine Erinnerung an frühere Infektionen behalten könnten, erklärte Rehman. All dies zusammen macht sie sehr wirksam bei der Minderung akuter Lungenschäden.

Makrophagen existieren auch in vielen anderen Organen, weshalb in Zukunft untersucht werden könnte, ob diese Zellen ebenfalls durch eine Erstinfektion trainiert werden könnten oder durch eine direkte Erhöhung der Konzentration der Moleküle, die beim Abtransport von Zellüberbleibseln helfen, erklärt Rehman.