Multiple Sklerose: T-Zellen als Serienkiller

 

Abb.: Lebendes Gewebe aus der Gehirnrinde von Mäusen: Nervenzellen sind grün, ihre Zellkerne blau dargestellt. Gibt man T-Zellen dazu, die auf die Zerstörung myelinbildender Zellen spezialisiert sind, sterben innerhalb von sechs Stunden auch Nervenzellen in signifikantem Ausmaß ab. Im Bild erscheinen sie rot oder gelb; die Pfeile zeigen auf die toten Nervenzellen. Bild: Heinz WiendlWürzburg (12. Oktober 2009) – Durch fehlgeleitete Aktivitäten schädigt das Immunsystem bei Multipler Sklerose auch die Nervenzellen selbst. Das passiert regelhaft beim gezielten Angriff des Immunsystems auf die Umhüllung der Nervenzellen, wie Forscher aus Würzburg und Zürich erstmals experimentell nachgewiesen haben.

Entzündungen im zentralen Nervensystem können von Viren oder vom Immunsystem ausgelöst werden; letzteres ist zum Beispiel bei der Multiplen Sklerose der Fall. Drastisch sind die Folgen: Es sterben diejenigen Zellen, die eine isolierende Hülle um die Nervenfasern herum aufbauen und intakt halten. Die Hüllen gehen ebenso verloren, und oft sterben schließlich auch die Nervenzellen selbst.

"Bei Multipler Sklerose zum Beispiel nimmt man an, dass nicht nur der Verlust der Myelinhüllen, sondern vor allem der Tod der Nervenzellen entscheidend für die bleibenden Behinderungen ist, mit denen viele Patienten zu kämpfen haben", sagt Professor Heinz Wiendl von der Neurologischen Klinik der Universität Würzburg. Das seien Behinderungen wie Lähmungen oder eine eingeschränkte Sehfähigkeit.


Zwei Arbeitsgruppen haben nun zeitgleich erstmals beschrieben, dass bestimmte T-Zellen des Immunsystems nicht nur die myelinbildenden Zellen direkt beeinträchtigen, sondern auch "Kollateralschäden" bei Nervenzellen oder deren Fortsätzen hervorrufen. Veröffentlicht sind die Arbeiten in den Fachblättern Glia und American Journal of Pathology.

T-Zellen: Indirekter Effekt lässt Nervenzellen sterben

Wiendls Team aus der Neurologie der Universität Würzburg ist das in Hirngewebekulturen gelungen: T-Zellen, die ausschließlich eine bestimmte Struktur auf der Oberfläche der myelinbildenden Zellen attackieren, verursachten innerhalb weniger Stunden auch einen signifikanten Untergang von Nervenzellen. Wie dieser indirekte Effekt zu Stande kommen könnte, erklärt der Würzburger Forscher Sven Meuth: "Möglicherweise setzen die T-Zellen lösliche Faktoren frei, wie Perforin oder Granzym-B, die dann zu den Nervenzellen wandern und sie schädigen."

Mord in Serie: Jede T-Zelle schlägt vielfach zu

Geradezu wie Serienkiller gehen die aggressiven T-Zellen dabei vor: "Eine einzige davon kann bis zu 30 myelinbildende Zellen und gleichzeitig bis zu zehn Nervenzellen töten", sagt Heinz Wiendl.

Diese T-Zellen schneiden die Fortsätze von Nervenzellen regelrecht durch. Das konnte das Team von Professor Norbert Goebels von der Universität Zürich (jetzt Düsseldorf) in einem ähnlichen experimentellen Ansatz mit Videoanalysen belegen.


Möglicher Angriffspunkt für neue Therapien

"Diese Ergebnisse helfen uns, die Entstehung von akuten und chronischen Schäden bei Entzündungen des zentralen Nervensystems besser zu verstehen", erläutert Professor Wiendl. Auch die Patienten profitieren in der Zukunft möglicherweise von den Erkenntnissen – schließlich eignen sich die aggressiven T-Zellen als Angriffspunkt für neue Therapien. Darum wollen die Würzburger Wissenschaftler noch möglichst viel Neues über die Serienkiller herausfinden.


Multiple Sklerose: die Krankheit

Weltweit sind schätzungsweise 2,5 Millionen Menschen von der Multiplen Sklerose (MS) betroffen. In Deutschland leben nach aktuellen Hochrechnungen etwa 122.000 MS-Erkrankte. Hier werden pro Jahr rund 2.500 Fälle neu diagnostiziert; Frauen erkranken fast doppelt so häufig wie Männer.

Bei MS greift die Immunabwehr fälschlicherweise das eigene Nervensystem an. Die Erkrankung beginnt meist im frühen Erwachsenenalter und verläuft schubweise. Die Betroffenen spüren zu Beginn häufig ein Kribbeln in Armen und Beinen, stolpern vermehrt oder bekommen Schwierigkeiten beim Sehen. In schweren Fällen leiden sie später unter gravierenden Behinderungen; manche sind dann auf einen Rollstuhl angewiesen.

Heilbar ist die Multiple Sklerose bislang nicht; die Medizin kann aber die Symptome lindern und die Lebensqualität der Patienten verbessern. An der Neurologischen Klinik der Universität Würzburg werden mehr als 2000 MS-Patienten betreut.

Abb.: Lebendes Gewebe aus der Gehirnrinde von Mäusen: Nervenzellen sind grün, ihre Zellkerne blau dargestellt. Gibt man T-Zellen dazu, die auf die Zerstörung myelinbildender Zellen spezialisiert sind, sterben innerhalb von sechs Stunden auch Nervenzellen in signifikantem Ausmaß ab. Im Bild erscheinen sie rot oder gelb; die Pfeile zeigen auf die toten Nervenzellen. Bild: Heinz Wiendl

Abb.: Lebendes Gewebe aus der Gehirnrinde von Mäusen: Nervenzellen sind grün, ihre Zellkerne blau dargestellt. Gibt man T-Zellen dazu, die auf die Zerstörung myelinbildender Zellen spezialisiert sind, sterben innerhalb von sechs Stunden auch Nervenzellen in signifikantem Ausmaß ab. Im Bild erscheinen sie rot oder gelb; die Pfeile zeigen auf die toten Nervenzellen. Bild: Heinz Wiendl

Publikationen in Glia und American Journal of Pathology

"Collateral neuronal apoptosis in CNS gray matter during an oligodendrocyte-directed CD8(+) T cell attack", Göbel K, Melzer N, Herrmann AM, Schuhmann MK, Bittner S, Ip CW, Hünig T, Meuth SG, Wiendl H, Glia 2009, online publiziert am 24. September

"Collateral bystander damage by myelin-directed CD8+ T cells causes axonal loss", Sobottka B, Harrer MD, Ziegler U, Fischer K, Wiendl H, Hünig T, Becher B, Goebels N, American Journal of Pathology 2009; 175(3):1160-6, online publiziert am 21. August

"CD8+ T cells and neuronal damage: direct and collateral mechanisms of cytotoxicity and impaired electrical excitability", Melzer N, Meuth SG, Wiendl H, FASEB Journal 2009, online publiziert am 30. Juni


 


 

Quelle: Pressemitteilung der Julius-Maximilians-Universität Würzburg vom 12.10.2009.

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