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Immunologie: Abwehrzellen mit Schaltgetriebe und Stemmeisen

Die Torwächter des Immunsystems eilen nach Feindberührung zu den Lymphknoten, um die Körperabwehr zu alarmieren. Unterwegs passen sie nach jüngsten Erkenntnissen die Übersetzung ihres Motors dem Untergrund an und stemmen winzige Poren in Gefäßwänden auf.
Immunzelle
Die dendritischen Zellen stehen an vorderster Front der menschlichen Immunabwehr. Sie sitzen in großer Zahl auf dem Epithelgewebe, das alle äußeren und inneren Oberflächen des menschlichen Körpers bedeckt, und warten dort auf Eindringlinge. Sobald feindliche Mikroben in ihre Nähe kommen, verschlucken sie diese und begeben sich auf Wanderschaft. Über die Lymphgefäße gelangen die amöbenartigen Abwehrzellen so schließlich in die Lymphknoten. Dort präsentieren sie die Bestandteile des Eindringlings wie ein Fahndungsfoto und aktivieren dadurch so genannte T-Lymphozyten für einen Angriff auf die fremden Keime.

Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts (MPI) für Biochemie in Martinsried bei München haben nun im Detail untersucht, wie sich die dendritischen Zellen fortbewegen und Zugang zu den Lymphgefäßen verschaffen. Dazu brauchen die Immunwächter zunächst einmal eine Art Motor für den Antrieb. Diese Aufgabe übernimmt, wie man schon länger weiß, das Zytoskelett: ein die Zelle durchspannendes Gespinst aus Ketten des Proteins Aktin. "Einzelne Aktinmoleküle werden am hinteren Ende der Ketten abgebaut und vorne wieder angefügt", sagt Michael Sixt, der die Forschungsgruppe Leukozyten-Migration am Martinsrieder MPI leitet. Dadurch bildet die Zelle fingerartige Ausstülpungen.

Doch diese Verformung allein reicht noch nicht aus für die Fortbewegung. Sixt: "Wie bei einem Auto muss die Energie des zellulären Motors auf die Umgebung übertragen werden." Dazu dienen spezielle Zellanker auf der Oberfläche dendritischer Zellen. Diese gleichfalls schon länger bekannten Integrine durchspannen die Zellmembran und sind mit dem Zytoskelett über mehrere Kupplungsproteine verbunden. Auf der Außenseite treten sie mit dem umliegenden Gewebe in Kontakt. Von dessen Beschaffenheit hängt es ab, wie gut sie dabei Halt finden. "Je eiweißhaltiger der Untergrund ist, desto besser haften die Integrine", sagt Sixt. "Sie können aber auch wie die Räder eines Autos durchdrehen." Um diesen Vorgang genauer zu erkunden, unternahmen die Max-Planck-Forscher Versuche mit aus Mäusen isolierten dendritischen Zellen...

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