Wissenschaft

Immunsystem

Erste Verteidigungslinie gegen Grippe weiter entschlüsselt

H1N1
NIAID/CC-BY 2.0

Viruspartikel des Grippeerregers H1N1 - Forscher weisen Rezeptormolekül nach, das an erster Abwehrreaktion beteiligt ist.

Die Krankheitsfälle der aktuellen Grippewelle nehmen zu. Dringen Influenzaviren in den Körper ein, erkennt sie das Immunsystem mithilfe verschiedener Rezeptoren und startet ein Abwehrprogramm. Wissenschaftler des Helmholtz-Zentrums für Infektionsforschung (HZI) in Braunschweig und der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg haben nun die genaue Rolle eines bestimmten Rezeptors in dieser ersten Verteidigungslinie untersucht. Dabei fanden sie heraus, dass der Rezeptor die natürlichen Killerzellen anschaltet, die wiederum über Botenstoffe weitere Immunzellen aktivieren und dann von Viren befallene Körperzellen beseitigen. Ihre Ergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler im Fachjournal „Frontiers in Immunology“.

Herausforderung für das Immunsystem

Die Erreger der Grippe verändern sich permanent. Dagegen wappnet sich das Immunsystem mit verschiedenen Rezeptoren, die Krankheitserreger erkennen und die körpereigene Abwehr aktivieren. Zu dieser ersten, angeborenen Verteidigungslinie des Immunsystems gehören Rezeptoren mit der Bezeichnung TLR (Toll-like-Rezeptor) und natürliche Killerzellen, die Botenstoffe abgeben und infizierte Körperzellen abtöten. In der frühen Phase einer Infektion holen sich die Killerzellen Verstärkung aus dem Immunsystem: Sie produzieren den Botenstoff Interferon gamma und aktivieren damit weitere Abwehrzellen, mit denen sie gemeinsam gegen die Viren vorgehen.


„Das angeborene Immunsystem besitzt mehrere Rezeptoren, die Influenzaviren erkennen können. Ihre genauen Funktionen in der Abwehrkette sind bislang nicht bekannt“, sagt Dr. Sabine Stegemann-Koniszewski, die die Studien in der HZI-Forschungsgruppe von Professor Dunja Bruder durchgeführt hat. „Die verschiedenen Rezeptoren können die Immunantwort bei einer Infektion steuern und sind deshalb potenzielle Ansatzpunkte für neue Therapien.“

Immunabwehr auch ohne Toll-like-Rezeptor

Einer dieser Rezeptoren ist der TLR7, der bei Mäusen ausgeschaltet wurde. Um seine Funktion in der Immunabwehr zu charakterisieren, haben die Wissenschaftler diese Mäuse mit Influenza A-Viren in geringer Menge infiziert, die eine leichte Erkrankung auslösen. Obwohl den Mäusen TLR7 fehlte, konnten sie die Infektion gut beseitigen. „Im Krankheitsverlauf der Mäuse mit und ohne TLR7 ließen sich nur marginale Unterschiede feststellen“, zeigt sich Stegemann-Koniszewski überrascht. Dafür fanden die Forscher einen wesentlichen Unterschied, als sie die Produktion der Botenstoffe untersuchten: Ohne TLR7 ließen sich in der frühen Phase der Infektion in der Lunge bis zu 75 Prozent weniger Interferon gamma nachweisen. Auch andere Botenstoffe waren reduziert. Dem lag eine deutlich eingeschränkte Aktivierung der natürlichen Killerzellen zugrunde, die das Interferon gamma freisetzen.
„Die verspätete Bildung von Interferon gamma sprach dafür, dass TLR7 dafür verantwortlich ist, die natürlichen Killerzellen rasch zu aktivieren, sobald er Influenza A-Viren erkennt“, erklärt Stegemann-Koniszewski. „Dass die Killerzellen in Abwesenheit von TLR7 trotzdem aktiviert werden, ist auf andere Rezeptoren zurückzuführen, die den Defekt ausgleichen.“ Außerdem würden bei einer lokalen Infektion Killerzellen in anderen Organen aktiviert, sodass das gesamte Immunsystem in Alarmbereitschaft versetzt wäre.


„Auch wenn die Mäuse ohne TLR7 die Influenzaviren erfolgreich beseitigen konnten, spielt der Rezeptor eine wichtige Rolle in der Immunabwehr, da er schnell auf die Killerzellen wirkt. Die Mäuse wurden nur schwach infiziert, aber im Ernstfall ist die Geschwindigkeit der Reaktion ein entscheidender Faktor“, erläutert Bruder. In früheren Studien konnte Bruders Forschungsteam zeigen, dass grippeinfizierte Mäuse, denen TLR7 fehlt, besser vor der extrem schnellen Ausbreitung einer zusätzlichen Infektion mit Pneumokokken geschützt waren. „Interferon gamma kann die Beseitigung von bakteriellen Erregern durch die Fresszellen des Immunsystems hemmen. Da seine Bildung bei einer Grippeinfektion in Abwesenheit von TLR7 verzögert erfolgt, können die Fresszellen eindringende Bakterien zunächst effektiver bekämpfen“, vermutet Bruder.


So können Sie sich schützen

  • Impfung: Sie sollte jährlich im Oktober oder November erfolgen.
  • Händewaschen: Am besten regelmäßig und gründlich mit Wasser und Seife! Danach mit einem sauberen Tuch abtrocknen.
  • Hände nicht ins Gesicht: Das Berühren der Schleimhäute von Augen, Mund und Nase vermeiden.
  • Händeschütteln meiden: Auch wenn es höflich ist – in der Grippezeit sollte Handkontakt vermieden werden.
  • Abstand halten: Kommen Sie niesenden oder hustenden Personen nicht zu nah.
  • Keinen Kontakt: Auch nicht zu Erkrankten im häuslichen Umfeld.

Literatur

Stegemann-Koniszewski S, Behrens S et al. Respiratory Influenza A Virus Infection Triggers Local and Systemic Natural Killer Cell Activation via Toll-Like Receptor 7. Frontiers in Immunology 2018; doi:10.3389/fimmu.2018.00245