Tuberkulose versteckt sich in unseren Immunzellen – Wissenschaftler haben zwei Proteine entdeckt, die sie enttarnen
Tuberkulose fordert jedes Jahr mehr Todesopfer als fast jede andere Infektionskrankheit. Das Bakterium überlebt, indem es sich in genau den Zellen versteckt, die es eigentlich vernichten sollen. Eine neue Studie identifiziert zwei Proteine, die dem Immunsystem dennoch helfen, es aufzuspüren.
Mycobacterium tuberculosis ist ein Meister der intrazellulären Tarnung. Indem es in Makrophagen Zuflucht sucht – jenen Immunzellen, die Krankheitserreger eigentlich zerstören sollen – entzieht sich das Bakterium einem Großteil der körpereigenen Abwehrmechanismen. CD8+-T-Zellen, eine Untergruppe von Immunzellen, die in der Lage sind, das Innere anderer Zellen zu inspizieren, bieten einen Weg, infizierte Zellen aufzuspüren und zu vernichten. Dafür müssen jedoch Bruchstücke des Bakteriums über eine molekulare Plattform namens MR1 an der Zelloberfläche präsentiert werden. Wie dieser Präsentationsprozess reguliert wird, war bislang kaum verstanden.
Eine in eLife veröffentlichte Studie identifiziert nun zwei Proteine – Synaptotagmin 1 und Synaptotagmin 7 – als aktive Förderer der MR1-vermittelten Antigenpräsentation. Diese Proteine regulieren normalerweise die Vesikelfusion und molekulare Freisetzungsprozesse in Zellen, unter anderem in Neuronen während der Signalübertragung. Ihre Rolle dabei, wie Immunzellen bakterielle Fragmente an der Oberfläche präsentieren, ist ein unerwarteter Befund mit potenziell weitreichenden Konsequenzen.
Warum TB-Antigene so schwer zu erkennen sind
Im Vergleich zu den meisten Virusinfektionen produziert M. tuberculosis vergleichsweise wenige Antigene – molekulare Erkennungsmerkmale, die das Immunsystem als fremd identifizieren kann. Diese Knappheit erschwert es dem Körper, eine schnelle und gezielte Abwehrreaktion einzuleiten. Der MR1-Signalweg ist einer von mehreren spezialisierten Mechanismen, den das Immunsystem im Laufe der Evolution entwickelt hat, um mit Erregern umzugehen, die nur ein begrenztes Antigenrepertoire aufweisen. Indem die Forschenden Synaptotagmin 1 und 7 als Vermittler dieses Signalwegs identifizierten, legen sie eine bislang unbekannte Regulationsebene in der Tuberkulose-Immunität offen.
Die praktische Schlussfolgerung: Eine Steigerung der Aktivität dieser Proteine – durch Medikamente, Impfstoffe oder andere Eingriffe – könnte die Fähigkeit des Körpers verbessern, TB-infizierte Zellen zu erkennen und zu eliminieren. Ob und wie sich das in eine therapeutische Strategie übersetzen lässt, bedarf jedoch noch erheblich weiterer Forschung.
Das alternde Immunsystem und das Reaktivierungsrisiko
Der Bezug zur Langlebigkeit ist indirekt, aber bedeutsam. Mit zunehmendem Alter lässt die Immunfunktion nach – ein Prozess, der als Immunoseneszenz bekannt ist. Dadurch werden ältere Erwachsene anfälliger für neue Tuberkuloseinfektionen, aber auch für die Reaktivierung einer latenten TB, die das Immunsystem zuvor unter Kontrolle gehalten hatte. Schätzungsweise ein Viertel der Weltbevölkerung trägt M. tuberculosis latent in sich; in den meisten Fällen bricht die Infektion nie als Erkrankung aus. Ein besseres Verständnis davon, wie der Körper infizierte Zellen über Signalwege wie MR1 überwacht, könnte erklären helfen, warum diese Überwachung im Alter versagt – und ob sie sich wiederherstellen lässt.
Es handelt sich um Grundlagenforschung: Aus der Studie geht weder ein Wirkstoffkandidat noch ein Impfstoff unmittelbar hervor. Doch die Identifizierung eines bislang unbekannten Regulationsmechanismus in der Tuberkulose-Immunität ist genau jenes Wissen, das ein Forschungsfeld neu ausrichtet und experimentelle Türen öffnet.