Mit jedem Atemzug kommen neue Partikel in die Lunge: gefährliche Keime in Form von Bakterien, Viren oder Pilzen sowie ungefährliche Organismen. Das Immunsystem muss sich dadurch ständig neuen Einflüssen stellen und die eigene Antwort anpassen, um gefährliche von harmlosen Partikeln unterscheiden zu können.
Makrophagen
Zuständig sind hier vor allem die Makrophagen, die sogenannten Fresszellen, des angeborenen Immunsystems. Sie erkennen krankmachende Partikel und zerstören sie. Die Partikel bleiben im Gedächtnis des Immunsystems, um beim nächsten Mal noch effektiver reagieren zu können. Bisher war jedoch wenig darüber bekannt, was mit der Info zu den ungefährlichen Partikeln passiert. Schließlich ist hier keine Immunantwort nötig, die Makrophagen müssen sich also nichts merken – eigentlich.
Die Forschungsgruppe von Prof. Andreas Schlitzer vermutete jedoch, dass sich die Makrophagen die Information harmloser Partikel trotzdem merken. Um ihre These zu untersuchen, ließen die Forschenden Mäuse Beta-Glucan einatmen. Der Zucker befindet sich in der Zellwand des Pilzes Candida, den wir ständig einatmen. Während dieser Pilz für gesunde Menschen ungefährlich ist, kann er bei Menschen mit geschwächtem Immunsystem, wie bei HIV, schwere Erkrankungen hervorrufen.
Angepasste Immunantwort
Mittels hochdimensionale Einzelzelltechnologien untersuchten die Forschenden dann die Immunantwort der Mäuse auf Legionellen. Es zeigte sich, dass Mäuse, die Beta-Glucan einatmeten, anders auf die Erreger reagierten als diejenigen, die den Zucker nicht eingeatmet hatten. Mit vorheriger Aussetzung zum Zucker konnten die Mäuse die Legionellen besser bekämpfen bzw. waren resistent dagegen.
Makrophagen nutzen daher auch ungefährliche Partikel, um die Immunantwort anzupassen. Dafür nutzen sie bestimmte Proteine, die auch bei anderen Krankheiten, z. B. Alzheimer oder Adipositas eine Rolle spielen. Gelingt es, die Makrophagen zu modellieren, können sie eventuell in der Therapie gegen diese Krankheiten eingesetzt werden.
Literatur:
Theobald, H., Bejarano, D.A., Katzmarski, N. et al.: Apolipoprotein E controls Dectin-1-dependent development of monocyte-derived alveolar macrophages upon pulmonary β-glucan-induced inflammatory adaptation. Nat Immunol 25, 994–1006 (2024). DOI: 10.1038/s41590-024-01830-z
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