Graz – Die Haut bildet nicht nur eine mechanische Barriere gegen die Außenwelt, sondern ist auch ein immunologisches Abwehrorgan. Bei der Verteidigung gegen Bakterien, Viren oder auch Chemikalien spielen die Langerhans-Zellen eine wichtige Rolle. Neue Einblicke in die Entwicklung dieser wichtigen Immunzellen der Haut haben Forscher der Med-Unis Graz, Wien und Erlangen gewonnen.

Schon kleine Verletzungen bieten Krankheitserreger einen Angriffspunkt. Wenn sie sich ungehindert ausbreiten und vermehren, greifen sie auf andere Organe über und verursachen Krankheiten. Davor schützt das Immunsystem der Haut, das sofort eine Abwehrreaktion auslöst, die sich gegen alles richtet, was dem Körper fremd ist und ihm gefährlich werden könnte, sagt Herbert Strobl, Vorstand des Instituts für Pathophysiologie und Immunologie der Med-Uni Graz.

In einem Quadratmillimeter unserer Oberhaut (Epidermis) finden sich etwa 800 Langerhans-Zellen (LC). Diese dendritischen Zellen fangen Eindringlinge, Schadstoffe und Allergene ein. Mit ihnen wandern sie in die Lymphknoten, wo sie mit weiteren Zellen des Immunsystems, den T-Zellen, in Kontakt treten, erklärt Strobl. Die LC "präsentieren" spezifische Strukturen der körperfremd erkannten Substanzen – sogenannte Antigene – den T-Zellen und verhindern, dass eine überschießende Immunreaktion auftritt. "Wir vermuten, dass die Langerhans-Zellen ständig aktiv sind, um potenzielle Allergien zu unterdrücken", wie der Wissenschafter berichtet.

Monozyten werden zu Langerhans-Zellen

Das Grazer Forscherteam hat unter Mitwirkung von Kollegen aus Wien und Erlangen im Labor untersucht, was die Entwicklung der LC steuert. Dabei haben sie den Mechanismus entschlüsselt, der es bestimmten Fresszellen im Blut, sogenannten Monozyten, ermöglicht, sich zu Langerhans-Zellen zu differenzieren. Diese Ergebnisse wurden nun im "Journal of Allergy and Clinical Immunology" veröffentlicht.

Die Langerhans-Zellen werden üblicherweise schon im ungeborenen Organismus ausgebildet und besitzen auch die Fähigkeit zur Selbsterneuerung. Im Laufe von allergischen Reaktionen oder bei Autoimmunerkrankungen wie der Schuppenflechte bestehe jedoch ein erhöhter Bedarf dieser Zellen, erläutert Strobl. Dieser werde zum Teil durch Selbsterneuerung, aber zusätzlich auch durch die Rekrutierung von Vorläufern aus dem Blutstrom gewährleistet: Durch sogenannte Monozyten, die aus dem Knochenmark gebildet werden, und die Fähigkeit besitzen, sich in unterschiedliche Zelltypen zu differenzieren.

Förderung und Unterdrückung von Immunreaktionen

Wie die Forscher nun erkannt haben, wirken Faktoren, die durch Epithelien produziert werden, auf die Monozyten ein, wobei sie ihre ursprüngliche Identität verlieren und Eigenschaften der LC annehmen. Auslöser sei der sogenannte Transkriptionsfaktor KLF4 (Kruppel-like factor 4), der sich im Zellkern der Monozyten befindet. Wird KLF4 ausgeschaltet, verlieren Monozyten damit auch ihre Identität – "eine Voraussetzung zu deren Umprogrammierung in Langerhans-Zellen", so Strobl.

Laut dem Forscher könnte eine vermehrte Nachbildung von Langerhans-Zellen durchaus ein wichtiger Mechanismus zur Unterdrückung von überschießenden Immunreaktionen, und somit einen natürlichen Gegen-Steuerungsmechanismus sein. "Der bessere Einblick in die molekularen Mechanismen der Umprogrammierung von Blut-Vorläuferzellen zu Langerhans-Zellen bildet eine Basis zur präzisen Herstellung dieser Immunzellen unter definierten Bedingungen in der Zellkultur und könnte zu neuen Ansätzen für eine gezielte Förderung oder Verhinderung von Immunreaktionen führen", hofft Strobl. (APA, 13.10.2016)