02.02.2010

Immunzellen haben eine innere Uhr

Bei Rheumatoider Arthritis sind die Gelenkschmerzen nachts und morgens am stärksten ausgeprägt. Wieso sie dann im Lauf des Tages wieder abklingen, haben Forscher der Berliner Charite herausgefunden…

Nachtschmerz und eine ausgeprägte Morgensteifigkeit der Gelenke, die länger als 30 Minuten anhält, dann aber meist im Laufe des Tages langsam wieder nachlässt, kennzeichnet viele rheumatische Erkrankungen, insbesondere die Rheumatoide Arthritis. Wieso rheumatische Beschwerden von der Tageszeit abhängen, haben jetzt Forscher an der Charité - Universitätsmedizin Berlin herausgefunden: Fresszellen des Immunsystems, die so genannten Makrophagen, besitzen offenbar eine innere Uhr, die unter anderem für die zeitliche Steuerung von Entzündungsreaktionen zuständig ist. Erste Ergebnisse der Grundlagenforschung, wie dieser Mechanismus des Immunsystems viele tagesabhängige Beschwerden von Entzündungskrankheiten wie Rheuma oder auch Asthma steuern kann, hat die Arbeitsgruppe um Prof. Achim Kramer vom Institut für Medizinische Immunologie am Campus Charité Mitte kürzlich in der Fachzeitschrift Proceedings of the Academy of Science (Online-Vorabveröffentlichung am 1.12.09) veröffentlicht.

Bei der Immunabwehr können Zerfallsprodukte von Bakterien, so genannte Endotoxine, In die Zellen des Immunsystems gelangen. Sie rufen im Körper zahlreiche physiologische Reaktionen wie Entzündungen oder Fieber hervor. Makrophagen, die Fresszellen des Immunsystems, regulieren diese Reaktionen. Sie erkennen die fremden Strukturen der Endotoxine, umschließen sie und bauen sie ab. Ob die Aktivität der Abwehrzellen von der Tageszeit abhängt, haben die Wissenschaftler in ihrer Studie jetzt an Hand von Makrophagen aus Milz und Lymphknoten von Mäusen untersucht. Dazu wurden die Fresszellen gentechnisch mit einer Art Uhrzeiger, dem Leuchtkäferenzym Luciferase, ausgestattet. Dieses Enzym übersetzt die Aktivität der Gene in Leuchtintensität. Wie sich bei den Experimenten herausstellte, unterliegt die Leuchtintensität der markierten Makrophagen tageszeitlichen Schwankungen. Dies war ein erster Hinweis darauf, dass die Immunzellen ein funktionierendes Uhrwerk haben müssen.

Weiter fanden die Forscher heraus, dass die Aktivität der Makrophagen-Gene einem bestimmten, tageszeitlichen Rhythmus folgt. Verschiedene Gene sind zu unterschiedlichen Tageszeiten besonders aktiv. Aufgrund solcher Rhythmen schwanken auch die gesundheitlichen Beschwerden, die Patienten mit Rheuma und Asthma im Tagesablauf verspüren. „Unsere Studie hilft uns zu verstehen, wie das Immunsystem zu den verschiedenen Tageszeiten arbeitet, warum also zum Beispiel Rheumapatienten gerade morgens unter ihren steifen Gelenken besonders leiden“, erläutert Prof. Kramer. Sein Team hofft jetzt, diese neuen Erkenntnisse auch bei der Behandlung von Entzündungskrankheiten einsetzen zu können. „Unsere Studie könnte es ermöglichen, Medikamente gezielt zu denjenigen Tageszeiten einzusetzen, an denen sie am besten wirken und die wenigsten Nebenwirkungen haben“, erklärt Prof. Kramer.