Wien – An der Oberfläche von T-Zellen warten Rezeptoren auf Eindringlinge und lösen im Immunsystem Alarm aus, sobald sie fündig geworden sind. Wie diese Rezeptoren verteilt sind, ist noch nicht vollständig geklärt. Nach Angaben von Wiener Forschern im Fachjournal "Nature Immunology" sind sie entgegen der bisherigen Annahme zufällig auf der Oberfläche verteilt und ermöglichen so eine rasche Immunantwort.
"Eine T-Zelle ist ein hochspezifischer Molekül-Detektor", erklärt Gerhard Schütz, Leiter der Biophysik-Forschungsgruppe am Institut für Angewandte Physik der Technischen Universität (TU) Wien. Dabei reagiert jede dieser Immunzellen nur auf ein ganz bestimmtes Molekül, der Körper benötigt daher viele unterschiedliche T-Zellen, die an ihrer Oberfläche tausende Kopien desselben Rezeptors tragen.
Damit es zu einer Immunreaktion kommt, braucht es noch sogenannte Antigen-präsentierende Zellen, etwa dendritische Zellen, Monozyten oder Makrophagen. Diese Zellen präsentieren auf ihrer Oberfläche zahlreiche unterschiedliche Moleküle, beispielsweise charakteristische Antigene von Krankheitserregern.
Die Suche nach dem passenden Schlüssel
Treffen diese beiden Zelltypen zusammen, beginnt die Suche nach der Nadel im Heuhaufen. Die Frage ist, ob sich unter den vielen hunderttausend Molekülen auf der Oberfläche der Antigen-präsentierenden Zelle genau jenes befindet, auf das die T-Zelle programmiert ist. Es ist so, als hätte die T-Zelle unzählige gleiche Schlüssel auf ihrer Oberfläche und muss in kurzer Zeit feststellen, ob dieser zu irgendeinem der Hunderttausenden verschiedenen Schlösser auf der Antigen-präsentierenden Zelle passt.
Bisher dachte man, die Rezeptoren konzentrieren sich an bestimmten Stellen der T-Zellen, um eine möglichst hohe Sensitivität zu erreichen. Mit Hilfe moderner Hochleistungsmikroskopie-Methoden konnten die TU-Forscher gemeinsam mit Kollegen der Medizinischen Universität Wien und dem Max-Planck-Institut für Biophysik in Göttingen feststellen, dass die T-Zell-Rezeptoren zufällig angeordnet sind und damit möglichst rasch reagieren können. Denn gleich wenn die Antigen-präsentierende Zelle auf die T-Zelle auftrifft, gibt es in der Nähe immer einen passenden "Schlüssel", der ins "Schloss" passt. (APA, 17.7.2018)