Spezielle intrazelluläre Proteine, Annexine, werden von sterbenden Zellen an ihre Oberfläche transportiert und verhindern so, durch eine Immunreaktion zugrunde zu gehen.
Sterbende Zellen können das Immunsystem unterdrücken, indem sie Immunzellen von unerwünschten Abwehrreaktionen gegen körpereigene Strukturen abhalten. In der Krebstherapie wirkt sich diese immunologische Toleranz jedoch negativ aus und unterdrückt den körpereigenen Kampf gegen den Tumor. Immunologen am Deutschen Krebsforschungszentrum (DKFZ) in Heidelberg fanden unlängst erstmals einen Auslöser für diese Toleranz. Spezielle intrazelluläre Proteine, sogenannte Annexine, werden in sterbenden Zellen an die Oberfläche transportiert und verhindern so die tödliche Immunreaktion.
Annexine kommunizieren mit Dentrischen Zellen
Täglich sterben im menschlichen Körper Milliarden von Zellen. Dies geschieht durch einen streng regulierten Prozess, der als Apoptose bezeichnet wird. Die sterbenden Zellen unterdrücken dabei aktiv das Immunsystem, damit sich dieses nicht gegen dabei freigesetzte Proteine des eigenen Körpers richtet. Die Forscher am Deutschen Krebsforschungszentrum in Heidelberg konnte nachweisen, dass apoptotische Zellen bestimmte Proteine aus der Gruppe der Annexine auf ihrer Oberfläche präsentieren und dadurch Immunzellen bremsen.
Annexine sind eine bisher wenig erforschte Gruppe von Proteinen. Sie befinden sich normalerweise innerhalb der Zelle. In sterbenden Zellen werden Annexine jedoch auf die Oberfläche transportiert. Dieser Vorgang ermöglicht es Annexine, mit bestimmten Zellen des Immunsystems, den sogenannten Dendritischen Zellen, in Kontakt zu treten.
Dendritische Zellen durchstreifen den Körper auf der Suche nach ungewöhnlichen oder fremden Strukturen, die beispielsweise von Viren oder Bakterien stammen. Sie nehmen die Krankheitserreger oder Teile davon auf und lösen Alarm aus, um andere Immunzellen zu aktivieren. Darüber hinaus beseitigen Dendritische Zellen körpereigene Zellen, die durch Apoptose sterben.
Apoptotische Zellen locken Dendritische Fresszellen aktiv an und werden von diesen gefressen. Die Annexine hemmen dann die Aktivität der Fresszellen und sorgen dafür, dass das Immunsystem die Bestandteile der apoptotischen Zellen toleriert. Die Dendritischen Zellen wandern daraufhin in die naheliegenden Lymphknoten und präsentieren dort anderen Immunzellen die Proteine, die sie aus den sterbenden Zellen aufgenommen haben. Weitere Reaktionen des Immunsystems bleiben daraufhin aus und die Immunzellen lernen, die apoptotischen Zellen und deren Proteine zu tolerieren. Dieser Vorgang hält Zellen, die sich gegen körpereigene Strukturen richten können, in Schach und verhindern so eine Autoimmunreaktion.
Die Toleranz des Immunsystems gegenüber apoptotischen Zellen kann sich allerdings im Kampf gegen Krebs negativ auswirken. Auch sterbende Tumorzellen präsentieren Annexine auf ihrer Oberfläche und sind damit in der Lage, die anti-Tumorantwort zu unterdrücken und so das Tumorwachstum zu begünstigen. Die Wissenschaftler der Abteilung „Immungenetik“ haben somit einen neuen Kontrollpunkt des Immunsystems gefunden, einen sogenannten Immun-Checkpoint, an dem der Tumor die gegen ihn gerichtete Abwehr ausbremsen kann. Er nutzt in diesem Fall die Fähigkeit der Dendritischen Zellen, in anderen Immunzellen Toleranz auszulösen. Das Wissen über diesen Mechanismus soll nun helfen, gezielte Therapeutika zu entwickeln, die die Annexine unterdrücken oder maskieren, um Immuntherapien und konventionelle Krebstherapien zu unterstützen. Auch Autoimmunerkrankungen, bei denen Immunzellen sich gegen das körpereigene Gewebe wenden, könnten Ärzte so langfristig besser in den Griff bekommen.
Quelle:
Björn Linke, Lucie Abeler-Dörner, Veronika Jahndel, Alexandra Kurz, Andrea Mahr, Sandra Pfrang, Linda Linke, Peter H. Krammer and Heiko Weyd: The Tolerogenic Function of Annexins on Apoptotic Cells Is Mediated by the Annexin Core Domain. The Journal of Immunology 2015, DOI: 10.4049/jimmunol.1401299
