Im zweiten Schwangerschafts-Trimester tut sich bei menschlichen Föten außerordentlich viel: Sie bilden in dieser Zeit Haut und Knochen aus, schlucken zum ersten Mal und nehmen erste Geräusche wahr. Wie Wissenschaftler nun im Fachmagazin "Nature" berichten, scheinen Föten sogar bereits ein funktionierendes Immunsystem zu entwickeln, das fremde Proteine erkennt, aber weniger schnell zur Attacke übergeht als eine voll ausgereifte Krankheitsabwehr.

Diese Erkenntnis steht im Einklang mit einer wachsenden Anzahl an Studien, die darauf hindeuten, dass das fötale Immunsystem aktiver ist als lange angenommen. "Viele Lehrbücher vermitteln nach wie vor das Konzept eines passiven Fötus", sagt der Immunologe Jakob Michaelsson vom Karolinska-Institut in Stockholm. Doch das Immunsystem ungeborener Kinder sei einzigartig, so der Experte. "Es ist nicht einfach nur unfertig, es ist besonders."

Ein Fötus ist ständig fremden Proteinen und Zellen ausgesetzt, die von der Mutter durch die Plazenta übertragen werden. Bei menschlichem Nachwuchs sei das in deutlich stärkerem Ausmaß der Fall als bei vielen anderen Säugetieren, meint Mike McCune, Immunologe an der University of California in San Francisco. Entsprechend lässt sich das sich entwickelnde Immunsystem nur schlecht an Labormäusen erforschen – zumindest, wenn man die Ergebnisse am Ende auf den Menschen übertragen möchte.

Hätten Forscher ein besseres Verständnis davon, wie unsere Krankheitsabwehr entsteht, dann könnten sie vielleicht einfacher nachvollziehen, warum manche Schwangerschaften in einer Fehlgeburt enden. Oder warum einige Frauen an einer Präeklampsie leiden, die mit einer abnormalen Immunreaktion auf die Schwangerschaft in Verbindung gebracht wird und für bis zu 40 Prozent aller Frühgeburten verantwortlich ist. Auch Chirurgen, die Organe transplantieren, interessieren sich dafür, wie eine Mutter und ihr ungeborenes Kind sich gegenseitig tolerieren, ohne dass einer von beiden eine Immunantwort beim anderen hervorruft. Sie hoffen, dass sich basierend auf diesem Wissen eines Tages vielleicht auch besser verhindern lässt, dass Spenderorgane vom Körper als fremd erkannt und abgestoßen werden.

"Das Immunsystem von Föten ist nicht einfach nur unfertig, es ist besonders"
Jakob Michaelsson

Für Jerry Chan, Gynäkologe und Geburtshelfer am KK Women's and Children's Hospital in Singapur, war ein umfassendes Verständnis von der Entwicklung des kindlichen Immunsystems vor allem deshalb wichtig, weil er nach geeigneten Stammzell- und Gentherapien für kranke Föten fahndet. Chan und seine Kollegen wollten herausfinden, ob es ein Entwicklungsstadium gibt, in dem solche Behandlungen nicht durch die Krankheitsabwehr behindert werden, die im Zweifelsfall Therapieversuche vereiteln kann.

Zu diesem Zweck studierte Chan gemeinsam mit dem Immunologen Florent Ginhoux von der staatlichen Stelle für Wissenschaft, Technik und Forschung in Singapur dendritische Zellen. Diese Immunzellen nehmen körperfremdes Material auf, zerlegen es und präsentieren die Fragmente an ihrer Oberfläche. Das ruft wiederum andere Immunzellen auf den Plan, so genannte T-Zellen, von denen manche dann beginnen, die fremden Stoffe zu zerstören.

Unterdrückte Krankheitsabwehr

Über solche dendritischen Zellen verfügen Föten bereits in der 13. Schwangerschaftswoche, entdeckten die Wissenschaftler. Doch obwohl sich die Zellen in vielerlei Hinsicht genauso wie jene von Erwachsenen verhalten, reagieren sie offenbar anders auf körperfremde menschliche Proteine: Anstatt sie für die Zerstörung zu markieren, aktivieren die fötalen dendritischen Zellen häufiger eine spezielle Unterart der T-Zellen, die regulatorischen T-Zellen, die eine Immunantwort nicht fördern, sondern unterdrücken.

Das ungewöhnliche Verhalten der dendritischen Zellen soll möglicherweise eine Abwehrreaktion gegen die Zellen der Mutter verhindern – denn dies hätte katastrophale Folgen. "Man will keine allzu starke Immunantwort in Föten haben", weiß Ginhoux. "Das ist ein kritischer Punkt in der Entwicklung."

Frühere Studien hätten bereits gezeigt, dass ungeborene Babys schon ab der 9. Schwangerschaftswoche über spezialisierte Abwehrzellen verfügten, darunter T-Zellen und natürliche Killerzellen, so der Forscher. Den dendritischen Zellen käme jedoch eine ganz besondere Bedeutung zu, weil sie die Immunantwort orchestrierten, bemerkt Michaelsson. Ohne sie könne der Körper nicht gezielt spezielle Fremdkörper für die Zerstörung ins Visier nehmen.

Die Ergebnisse von Chan und Ginhoux zeigten, dass das fötale Immunsystem nicht bloß eine unfertige, weniger aktive Version der erwachsenen Krankheitsabwehr sei, sondern dass es eine ganz eigene Aufgabe und Funktionsweise habe, berichtet der Transplantationsimmunologe William Burlingham von der University of Wisconsin in Madison.

Burlinghams Arbeitsgruppe hat das Immunsystem von ungeborenen Kindern ebenfalls studiert. Die Forscher wollten so herausfinden, ob es Möglichkeiten gibt, den Körper von Organempfängern an ihr neues Spenderorgan zu gewöhnen, damit diese nicht mehr auf Medikamente angewiesen sind, die ihre Krankheitsabwehr unterdrücken. Da die Forschung an fötalem Gewebe seit ein paar Jahren in den USA politisch einen schweren Stand hat, schwenkten Burlingham und seine Kollegen allerdings um. Nun befassen sie sich vor allem mit dem Immunsystem von Neugeborenen, das dem von erwachsenen Menschen viel stärker ähnelt.

Die nun in "Nature" veröffentlichten Ergebnisse würden darauf hindeuten, dass dieser Kurswechsel in vielen Forschungsbereichen seinen Preis haben könnte, teilt McCune mit. "Wir müssen die Arbeitsweise der fötalen Krankheitsabwehr verstehen, damit wir Föten therapieren können, denen es nicht gut geht. Die Analyse von erwachsenen und kindlichen Immunzellen ist dafür irrelevant, wie wir nun wissen. Das Immunsystem von ungeborenen Kindern ist einfach anders."

Dieser Artikel ist unter dem Titel "Eye-opening picture of fetal immune system emerges" bei "Nature" erschienen.