Wie angeborenes Immungedächtnis den Zellstoffwechsel umprogrammiert
Das Immunsystem erinnert sich an mehr als nur Infektionen. Immunzellen können aus früheren Aktivierungen lernen und beim nächsten Mal deutlich stärker reagieren. Neue Forschung zeigt, welche zentrale Rolle der Stoffwechsel dabei spielt.
Trainierte Immunität ist eine Form des Gedächtnisses im angeborenen Immunsystem. Anders als das klassische Immungedächtnis, das auf einen bestimmten Krankheitserreger ausgerichtet ist, versetzt trainierte Immunität Immunzellen in einen generell erhöhten Alarmzustand. Sie reagieren schneller und stärker auf einen erneuten Reiz – selbst wenn dieser sich vom ursprünglichen unterscheidet.
In einem im Fachjournal eLife veröffentlichten Übersichtsartikel unterscheiden Forschende zwei Arten von Stoffwechselveränderungen. Die erste tritt während der initialen Aktivierung auf und führt zu Veränderungen epigenetischer Markierungen (Anpassungen daran, wie Gene an- oder abgeschaltet werden, ohne die DNA-Sequenz selbst zu verändern). Die zweite folgt zeitlich versetzt als Folge dieser epigenetischen Veränderungen und hält die Immunzelle dauerhaft in erhöhter Bereitschaft. Die Studie betont, dass nicht alle Substanzen, die den Stoffwechsel ankurbeln, auch trainierte Immunität auslösen.
Warum das für das Altern relevant ist
Mit zunehmendem Alter verändert sich das angeborene Immunsystem. Chronische Entzündungen auf niedrigem Niveau, bekannt als Inflammaging, werden zum Teil durch Immunzellen angetrieben, die zu lange oder zu breit aktiviert bleiben. Trainierte Immunität kann dabei sowohl positive als auch negative Auswirkungen haben: Ein gut kalibriertes System schützt, ein überaktives hingegen begünstigt Gewebeschäden.
Die Unterscheidung, die die Autorinnen und Autoren zwischen zwei Phasen der Stoffwechselveränderung treffen, ist für die Langlebigkeitsforschung von Bedeutung. Wer besser versteht, welche Stoffwechselsignale das gewünschte Immungedächtnis aktivieren und welche schädliche chronische Aktivierungen auslösen, für den rücken gezieltere Interventionen in greifbare Nähe.
Monozyten und Makrophagen als Untersuchungsobjekte
Die Forschungsarbeit konzentriert sich gezielt auf Monozyten und Makrophagen, zwei Typen weißer Blutkörperchen, die im angeborenen Immunsystem eine zentrale Rolle spielen. In diesen Zellen sind die Veränderungen in Stoffwechsel und epigenetischer Aktivität nach einem Trainingsreiz am deutlichsten zu beobachten. Ob ähnliche Prozesse auch in anderen Immunzelltypen ablaufen, bleibt eine offene Frage für künftige Forschung.