uni'wissen 01-2012

viert wird. „Wir haben erstmals verstanden, warum die Immunzellen, obwohl sie vorhanden sind, nicht so wie vorgesehen arbeiten“, sagt Ehl. „Gerade durch die schwierige Erforschung von seltenen Krankheiten lernen wir viel darüber, wie das Immunsystem im Allgemeinen arbeitet.“ Während die Identifikation des Calciumkanals auf Freiburger Arbeiten aus den 1990er Jahren zurückgeht, war über die Rolle des Kanals bei der Zytotoxizität bisher wenig bekannt. „Wir haben vor einiger Zeit Tests entwickelt, um diese Toxi- zität einfach und schnell zu messen. Bei der Untersuchung der Patienten zeigte sich, dass ohne den Calciumkanal die Zytotoxizität nicht funktioniert und so Virusinfektionen nicht kontrol- liert werden können.“ Die aus diesen experi mentellen Arbeiten abgeleiteten diagnostischen Methoden sind auf andere Gruppen von Immun- defekten übertragbar. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler denken darüber nach, ihre neuen Erkenntnisse auch für Therapien zu nutzen. Im Falle, dass T-Zellen sich überaktiv verhalten und dazu beitragen, dass nach einer Transplan- tation eine Abstoßung droht, könnte eine Hem- mung des Calciumeinstroms das Aktivierungssignal abbremsen. „Eine Blockierung der T-Zellen könnte beispielsweise bei Autoimmunkrankheiten wie der Multiplen Sklerose anstelle von unge zielten, eine Immunantwort unterdrückenden Medikamenten von Vorteil sein“, sagt Ehl. Die gestörte Entwicklung besser verstehen lernen Im CCI hat Ehl als Leiter der Sektion für Pädia- trische Immunologie am Zentrum für Kinder- und Jugendmedizin ein europaweit anerkanntes Wie bei vielen genetischen Erkrankungen ist SCID häufiger bei Kindern, die aus Ehen zwi- schen Verwandten hervorgehen. Solche Ehen sind vor allem in arabischen Ländern vielfach üblich. Immundefekte, die auf Genen angesiedelt sind, werden so zweifach weitergegeben. „Es passiert auch bei nicht verwandten Ehepartnern, aber die Wahrscheinlichkeit einer genetischen Erkrankung ist hier geringer.“ Grundsätzlich sind Lymphozyten die Hauptträger einer Antwort des Immunsystems auf einen Erreger. Das sind unter anderem die so genannten T-Zellen. Als Vorläufer- zellen aus dem Knochenmark gelangen sie in den Thymus, eine Drüse, in der die T-Zellen geprägt und auf ihre Aufgabe vorbereitet werden. Sobald der Körper das Reifesignal gibt, zirkulieren sie im Blut und sind bereit, krank machende Eindringlinge zu vernichten. Die gleiche Aufgabe erfüllen die B-Zellen, die sich ebenfalls aus Vorläuferzellen im Knochenmark entwickeln und auf ihre Funktion in der Immunabwehr vorbereitet werden. Bei SCID kann der Fall eintreten, dass beide Arten von Immunzellen nur in sehr geringer Zahl vorhanden sind oder dass diese Zellen zwar gebildet, aber wegen eines Funktionsdefekts nicht aktiviert werden können. Freiburger Ärztinnen und Ärzte waren früh daran beteiligt, die Ursa- chen für dieses Versagen zu erforschen. Immunzellen arbeiten nicht wie vorgesehen „Eine wichtige Rolle spielen zelluläre Vorgänge“, sagt Ehl. Die T-Zelle erhält über einen T-Zell- Rezeptor, der wie ein Fangarm auf ihr sitzt, ein Signal zur Aktivierung. Daraufhin öffnet sich ein Calciumkanal in der die Zelle umgebenden Mem- bran, und positiv geladene Ionen strömen in die Zelle. Die Calcium-Ionen fungieren als „second messenger“, als nachgeordneter Botschafter, der Schaltstellen in der Zelle aktiviert. Die Zelle teilt sich und bildet Botenstoffe, um Tumorzellen und virusinfizierte Zellen zu zerstören. Sie schlägt zum Beispiel Löcher in die Membran von solchen Zielzellen und stellt damit ihre Zyto toxizität unter Beweis. Bei einer Form der SCID- Erkrankung stellt ein Calciumkanal das Problem dar. Ein mutiertes Gen verhindert, dass der Kanal wie vorgesehen funktioniert und die T-Zelle akti- Die kleinere, grün umrandete T-Zelle heftet sich an die größere, virusinfizierte Zielzelle, um sie zu zerstören. Freiburger Wissenschaftler erforschen, warum bei manchen Patienten mit Immundefekten diese Abwehrreaktion nicht mehr funktioniert. 10

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