Ursache vieler rheumatischer Erkrankungen ist die körpereigene Abwehr: das Immunsystem ist fehlgeleitet und greift anstelle von eingedrungenen Fremdkörpern den eigenen Körper an. Die Folge sind schmerzhafte Entzündungen an Knochen, Gelenken und Organen. Untersuchungen des Deutschen Rheuma-Forschungszentrums Berlin (DRFZ) belegen jetzt, dass der schubartige Verlauf von Rheuma mit dem so genannten immunologischen Gedächtnis zusammenhängt. So zeigen zwei aktuelle Veröffentlichungen des DRFZ in der Fachzeitschrift Immunity, dass der Vorgang der Entzündung in Wellen verläuft, weil Gedächtniszellen sich nach einem Immunangriff ins Knochenmark zurückziehen und dort vorübergehend inaktiv bleiben. Die Zellbiologen des DRFZ hoffen, dass diese neuen Erkenntnisse dazu beitragen, eines Tages die krankmachenden Erinnerungen des Körpers auslöschen zu können und Rheuma heilbar zu machen.

Eine wichtige Rolle bei der körpereigenen Abwehr spielen bestimmte weiße Blutkörperchen, die so genannten T-Helfer-Zellen (TH-Zellen). Sie reagieren auf fremde Eindringlinge im Körper – zum Beispiel Bakterien oder Viren -, indem sie eine stufenweise sich verstärkende Antwort des Immunsystems hervorrufen. Bei Rheuma ist die Immunabwehr allerdings fehlgesteuert: TH-Zellen sehen körpereigenes Gewebe als fremd an und veranlassen (als TH1-Zellen) eine Entzündung. Diese produzieren ein bestimmtes Eiweiß, das so genannte T-bet. T-bet wiederum steuert maßgeblich die entzündlichen Vorgänge. DRFZ-Doktorandin Edda Schulz konnte jetzt zeigen (siehe Immunity 2009, Band 30/5, Seite 673-683), dass die Aktivierung von T-bet in zwei Wellen erfolgt. Erst die zweite Welle stößt - vermittelt durch den Botenstoff Interleukin-12 - die eigentliche zerstörerische Entzündung der Gelenke an.

Um die zugrunde liegenden komplizierten Regelkreise in der Zelle zu entschlüsseln, kombinierten die Forscher Experimente und mathematische Modellierungen. Dies gelang in Kooperation mit dem Biophysiker Prof. Thomas Höfer am Deutschen Krebsforschungszentrum (DKFZ) im Rahmen des Sonderforschungsbereichs Theoretische Biologie der Humboldt Universität. „Je genauer wir die Arbeitsweise der T-Helferzellen kennen, umso näher kommen wir dem von uns verfolgten Ansatz für neue Therapien – nämlich einer gezielten Ausschaltung dieser Zellen“, berichtet Prof. Andreas Radbruch, Wissenschaftlicher Direktor des DRFZ.

Auslöser für den schubförmigen Verlauf einer rheumatischen Entzündung, bei der es nach einer Ruhephase erneut zu Beschwerden - oft an verschiedenen Gelenken - kommt, sind so genannte Gedächtnis-T-Lymphozyten, welche die Erinnerung an frühere Immunangriffe abspeichern. Dank dieser Zellen lässt sich eine abgelaufene Immunreaktion jederzeit wieder abrufen - und das sogar mit bis zu 100-mal stärkerer Wirkung. Aus diesem Grund flammen auch rheumatische Entzündungen, die nicht adäquat behandelt werden, immer wieder auf.

Bislang wurde angenommen, dass die Gedächtniszellen dauerhaft im Blut kreisen. Jetzt hat sich aber gezeigt, dass sie einen festen „Wohnsitz“ haben: Wenige Wochen nach ihrer Bildung ziehen sich 80 Prozent der Gedächtniszellen ins Knochenmark zurück. Dr. Koji Tokoyada konnte am DRFZ nachweisen (siehe Immunity 2009, Band 30/5, Seite 721-730), dass die Zellen dort im Knochenmark fest an Bindegewebszellen gebunden sind und ihr Stoffwechsel verlangsamt ist. Ein erneuter Kontakt mit einem als fremd erkannten Antigen weckt sie allerdings sofort aus diesem Ruhezustand auf. Dann kommt es zu einer Aktivierung der so genannten B-Zellen (B-Lymphozyten), die eine erneute Entzündungsreaktion in Gang setzen.

Je mehr Kenntnisse über die Zusammenhänge bei entzündlichen rheumatischen Erkrankungen zusammenkommen, umso größer stehen die Chancen für die Entwicklung wirksamer Arzneimittel. „Grundlagenforschung ist dabei eine ganz wesentliche Voraussetzung“, bekräftigt Radbruch. Mögliche Strategien bestehen darin, die Zellen des immunologischen Gedächtnisses zu zerstören oder die für sie überlebenswichtigen Signale zu blockieren. Dem seien die Forscher nun ein gutes Stück näher gekommen.

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• 16.02.2011: Neue Erkenntnisse über das immunologische Gedächtnis