Wissenschaftler identifizieren neue Verhaltensmerkmale von Zellen des Immunsystems; Erkenntnisse können dazu beitragen, das Verständnis komplexer Krankheiten

In Krankheiten wie multiple Sklerose, Zellen des Immunsystems infiltrieren das Gehirn Gewebe, wo Sie verursachen immensen Schaden. Für viele Jahre war es ein Rätsel, wie diese Zellen können Flucht aus der Blutbahn. Dies ist keine triviale Leistung, da spezialisierte Blutgefäße wirken als eine Barriere zwischen dem Nervensystem und dem Blutkreislauf.

Bis jetzt, gewebeschnitte, sofern der alleinige Beweis dafür, dass die Immunzellen wirklich gelingt, erreichen die Nervenzellen. Nun, ein team von Wissenschaftlern vom Max-Planck-Institut für Neurobiologie, University Medical Center G-ttingen und anderen Instituten, ist Zeuge der Bewegungen dieser Zellen „live“ unter dem Mikroskop zum ersten mal. In dem Prozess, entdeckten Sie mehrere neue Verhaltensmerkmale von Immunzellen. Die konsolidierten Ergebnisse markieren einen wichtigen Schritt vorwärts in unserem Verständnis dieser komplexen Krankheit. (Nature, 14 Oktober 2009)

Das Gehirn und das Rückenmark überwachen und Steuern die Funktionen aller Körperteile und koordinieren den gesamten Organismus Bewegungen, Sinne und Verhalten. Ausreichender Schutz des Gehirns und des Rückenmarks sind daher von größter Bedeutung. Physikalische Einflüsse und Verletzungen werden abgewehrt, indem der Schädelknochen und der Wirbelsäule. Gefahren lauern innerhalb des Körpers, wie Viren zirkulieren in der Blutbahn, werden in Schach gehalten durch hoch spezialisierte Blutgefäße. Die Schiffe Wände bilden eine Barriere, die nicht durchdrungen werden können, indem die Zellen oder verschiedene andere kleine Partikel und dient zum Schutz der empfindlichen Nervenzellen.

Es gibt jedoch Ausnahmen von der Regel. Bei Krankheiten wie der multiplen Sklerose (MS), aggressive Zellen des Immunsystems verwalten zu brechen, durch die Blutgefäße‘ Barriere. Mit Invasion des Hirngewebes, diese Zellen verheerend durch löst entzündliche Reaktionen und Angriffe auf Nervenzellen. Allein In Deutschland, die daraus resultierenden negativen Auswirkungen betreffen über 120.000 MS-Patienten.

Das aufspüren der Täter

Da gibt es normalerweise eine klare Trennung zwischen Blut-Kreislauf-system und das zentrale Nervensystem (also Gehirn plus Rückenmark), die Wissenschaftler waren verblüfft, wie Zellen des Immunsystems, zu verwalten, um die Blut-Hirn-Schranke. Dieses wissen kann helfen, das Verständnis der Ursprünge von multiple Sklerose. In den 1980er-Jahren konnten Wissenschaftler beweisen schlüssig, dass unter bestimmten Bedingungen, so genannte T-Zellen erkennen und angreifen Komponenten des Körpers die eigenen Zellen des Gehirns. Dank an Gewebeschnitten durchgeführt, die in den letzten Jahrzehnten Wissenschaftler haben jetzt eine viel bessere Kenntnis der migration dieser Zellen von Ihrem Entstehungsort zu Ihrem Punkt des Eindringens in das Gehirn und den Schaden, den Sie verursachen. Jedoch, die tatsächlichen Beobachtungen, wie Bewegungen blieb lange unmöglich

Die Beobachtung aggressiven Zellen in Aktion

Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für Neurobiologie, University Medical Center G-ttingen und Ihre Kollegen haben nun überwindung dieser Unmöglichkeit. Mithilfe einer zwei-Photonen-Mikroskop, mit dem Forscher gelang es, die Verfolgung der Bewegungen von aggressiven T-Zellen gekennzeichnet mit dem grün fluoreszierenden protein (GFP) in das lebende Gewebe von Ratten. Die systematische Beobachtung der Zellen im Verlauf der Krankheit zur Verfügung gestellt erstaunliche neue Einblicke in die Zelle zu Verhalten.

Die Wissenschaftler entdeckten, dass die aggressiven T-Zellen überwinden die Barriere zwischen Blut und Nervengewebe in mehreren Schritten. Außerhalb des Nervensystems, die markierten Zellen verschoben, so wie wir es von Ihnen erwarten; die meisten Zellen waren schwimmende, zusammen mit der flow von Blut. Nur hin und wieder hat einer Zelle hängt sich kurz auf die Gefäßwand. Hier rollten Sie in die Richtung des Blutstrom oder wurden getragen wieder von der aktuellen. Doch sobald die Zellen erreicht, die Blutgefäße, das Nervensystem, begannen Sie, zu handeln in einer völlig anderen Art und Weise. Die Wissenschaftler beobachteten hier viel mehr Zellen an der Gefäßwand. „Die Dinge wurden wirklich aufregend, wenn wir beobachteten, dass die Zellen tatsächlich kriechen, ein Verhalten bisher unbekannt für T-Zellen“, Ingo Bartholom-us-bezieht sich auf seine Beobachtungen. Hier, „schleichende“ beschreibt eine aktive Zelle Bewegung, in der Regel gegen die Strömung von Blut. Die Wissenschaftler beobachteten T-Zellen, als Sie nahm alles zwischen wenigen Minuten und mehreren Stunden kriechen entlang der Gefäße Wänden. Am Ende einer solchen Suche-Bewegung, wurden die Zellen entweder fegte wieder durch die Blutbahn oder Sie haben es geschafft, squeeze durch die Gefäßwand.

Ominöse trifft auf

Nachdem wir erfolgreich penetriert die Blut-Hirn-Schranke, die Zellen setzten Ihre Suche in der Umgebung der Blutgefäße. Es war also nur eine Frage der Zeit, bis die T-Zellen begegnet man der phagozytischen Zellen reichlich auf der äußeren Auskleidungen der Blutgefäße und auf der Oberfläche des Nervengewebes. Wenn ein mobile T-Zelle kam über diese Phagozyten, die beiden Zellen bildeten eine eng verbundene paar. Einige dieser Paare blieben untrennbar für mehrere Minuten.

Obwohl die Wissenschaftler wussten bereits, dass die T-Zellen müssen in Kontakt mit den Fresszellen, um das Immunsystem aktiviert, Sie waren nun in der Lage zu beobachten, diese Wechselwirkungen genau dort, wo Sie passiert, nämlich an der Blut-Hirn-Schranke. Und in der Tat, die T-Zellen nicht starten Ihren Angriff auf das Nervensystem durch die Freigabe Ihrer entzündlichen Botenstoffen, bis Sie eng verbunden mit der Phagozyten. Als Ergebnis des T-Zellen-Aktivierung, mehr und mehr T-Zellen bestanden, durch die Gefäß-Wände. „Die Aktivierung von T-Zellen an der Grenze zum Nervengewebe scheint ein entscheidendes signal für die invasion der Immunzellen“, folgert Alexander Fl-gel, Leiter der Studie und Direktor der Abteilung Experimentelle und Klinische Neuroimmunologie an der Medizinischen Zentrum der Universität von G-ttingen und Leiter der MS-Hertie-Institut.

Glühbirne Momente

Dank Ihrer ausgefeilten beobachtungsmethoden, die Wissenschaftler auch festgestellt, dass einige der Antikörper bereits in der MS-Therapie die Ursache der schleichenden Zellen zu verschwinden. Als Ingo Bartholom-uns erklärt: „Bis jetzt war es nur bekannt, dass diese Antikörper verhindert die T-Zellen entkommen aus den Blutgefäßen, aber wie unsere Beobachtungen zeigen nun, Sie tatsächlich zu verhindern, dass Sie schleichend“.

Dank der Wissenschaftler Beobachtungen, wir haben jetzt ein viel klareres Bild davon, wie die Immunzellen bewegen und erhalten Zugriff auf das Nervensystem. Dieses wissen ist wahrscheinlich auch erhöhen unser wissen über das Immunsystem die Sicherheit der system-Funktionen im gesunden Gewebe. Jedoch, wie es oft der Fall, neue Erkenntnisse und Informationen, die auch Anlass zu vielen neuen Fragen. Wie kann das Immunsystem Zellen verwalten, um Klammern sich an der Auskleidung der Blutgefäße und wie erkennen Sie die Schwachstellen, wo Sie schlüpfen können, durch die Barriere zwischen dem Blutkreislauf und dem Nervensystem? Was regelt die Zellen, sobald Sie überwinden die Blut-Hirn-Schranke? Dies sind einige der Fragen, die Wissenschaftler auf weiter. Das langfristige Ziel ist die Entwicklung neuer Therapieformen und Medikamente für multiple Sklerose und andere Krankheiten.

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