Wächterzellen in der Haut
Innsbrucker Forschern um Dr. Patrizia Stoitzner und Prof. Nikolaus Romani ist es gelungen, eine wichtige Funktion von Langerhanszellen erstmals nachzuweisen. Sie berichten darüber in den Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS). Die Wächterzellen in der Haut können von außen eindringende Antigene aus benachbarten Zellen der Oberhaut aufnehmen und eine entsprechende Immunantwort auslösen.
Die Langerhanszellen bilden ein Netzwerk von dendritischen Immunzellen in der Oberhaut (Epidermis). Sie steuern die Immunüberwachung des Organismus gegen Bedrohungen durch Mikroben, sind aber auch in entscheidender Weise an der Entstehung von allergischen Hauterkrankungen beteiligt. Die Immunbiologie dieses Zelltyps wird schon seit vielen Jahren an der Innsbrucker Hautklinik erforscht. Aus diesen Studien war bekannt, dass Langerhanszellen in vitro hochspezialisierte so genannte antigenpräsentierende Zellen sind. Sie bereiten Antigene für die Lymphozyten auf. Diese führen dann die Antigen- bzw. Pathogenabwehr durch, indem sie zum Beispiel Antikörper gegen Bakterien bilden oder virusinfizierte Zellen töten. Erst vor wenigen Jahren wurde ein dabei wichtiger zellulärer Mechanismus an dendritischen Zellen beschrieben: die Verarbeitung und Präsentation von außen aufgenommener Antigene über die MHC Klasse I Moleküle (cross-presentation). Das erlaubt die effiziente Generierung von Killerzellen durch dendritische Zellen, die selbst nicht von den Viren infiziert sind. Dies ist eine Situation, die immer wieder vorkommt, zum Beispiel bei Langerhanszellen, die in der Oberhaut inmitten von Papillomvirus-infizierten Keratinozyten sitzen. Ebenso können dendritische Zellen, die ja selbst keine krebs-spezifischen Moleküle (Tumorantigene) synthetisieren, durch diesen Mechanismus Killerzellen induzieren, die gegen Krebszellen gerichtet sind.
Aktive Rolle der Langerhanszellen
Dr. Patrizia Stoitzner aus der Arbeitsgruppe von Prof. Nikolaus Romani an der Innsbrucker Hautklinik hat nun erstmals nachgewiesen, dass die Langerhanszellen diese Fähigkeit zur cross-presentation besitzen. Sie können Antigene aus benachbarten Zellen der Oberhaut aufnehmen und Killerzellen induzieren. Dieser Befund ist ein wichtiger Beitrag zur derzeit recht lebendigen wissenschaftlichen Diskussion darüber, was die Langerhanszellen in vivo für Funktionen haben, erklärt Patrizia Stoitzner. Unsere Daten sprechen deutlich für eine aktive Rolle der Langerhanszellen bei der kutanen Immunprotektion. Diese Daten bilden auch eine wichtige Grundlage für weiterführende Experimente. Dabei werden Impfstoffe mit der Absicht direkt auf die Haut aufgebracht, die Langerhanszellen zur Einleitung der erwünschten Immunantwort anzuregen. In erster Linie wird dabei an der Entwicklung von therapeutischen Antitumorantworten (z.B. Melanom) gearbeitet. Dr. Stoitzners Beobachtungen unterstreichen einmal mehr die Bedeutung von reiner Grundlagenwissenschaft als unverzichtbare Basis für weiterführende, klinisch anwendbare Forschung, betont Prof. Romani.
Finanziert wurden diese Arbeiten durch den FWF im Rahmen von Forschungsprojekten sowie eines Erwin-Schrödinger Auslandsstipendiums, das Dr. Patrizia Stoitzner derzeit einen Forschungsaufenthalt am neuseeländischen Malaghan Institute of Medical Research in Wellington ermöglicht.