Wissenschaftler entdecken Ursprung von Immunzellen

Pressemitteilung vom 11.05.2016
Wissenschaftler der Universität Leipzig haben gemeinsam mit anderen internationalen Forschern nachgewiesen, dass sich der überwiegende Anteil aller Immunzellen im hirnassoziierten Gewebe bereits vor der Geburt entwickelt. Dies geschieht nicht - wie zuvor angenommen - erst im ausgereiften Organismus. Am Institut für Anatomie der Universität Leipzig sind dafür sämtliche elektronenmikroskopische Analysen durchgeführt worden. Die Ergebnisse wurden jetzt im renommierten Fachblatt "Nature Immunology" veröffentlicht und finden derzeit internationale Beachtung.

Unser Zentrales Nervensystem bildet die Schaltzentrale des gesamten Organismus. Sie muss vor äußeren schädlichen Einflüssen, wie bakteriellen oder viralen Erregern, besonders geschützt werden. Dafür sorgen spezialisierte Immunzellen, sogenannte Makrophagen, die als Mikroglia bezeichnet werden. In Strukturen, die das Gehirn umgeben, sind ebenfalls Makrophagen beherbergt, die teilweise auch an der Ausbildung der so wichtigen Blut-Hirn-Schranke beteiligt sind. Bisher wurde angenommen, dass Hirnmakrophagen ihren Ursprung im Blut haben und einem ständigen Austausch unterliegen. Erst seit einigen Jahren ist bekannt, dass sich die Mikroglia im Laufe der Embryonalentwicklung entwickeln und noch vor der Bildung der schützenden Blut-Hirn-Schranke in das Gehirn einwandern.

Im Zuge des des internationalen Forschungsprojekts unter federführender Leitung von Prof. Dr. Marco Prinz vom Institut für Neuropathologie am Universitätsklinikum Freiburg konnte die Wissenschaftlergruppe um Prof. Dr. Ingo Bechmann, Leiter des Instituts für Anatomie der Medizinischen Fakultät Leipzig nachweisen, dass auch der überwiegende Anteil der Immunzellen aus den hirnassoziierten Geweben, wie beispielsweise den Hirnhäuten, einen vorgeburtlichen Ursprung besitzt. Bisher nahmen die Forscher an, dass nur Mikroliga diesen Entwicklungsprozess durchlaufen, aber nicht die sogenannten hirnassoziierten Makrophagen.

"Wir waren anhand von elektronenmikroskopischen Aufnahmen in der Lage, Immunzellen aus der Embryonalentwicklung zu identifizieren. Dadurch können wir nun erstmals zeigen, dass diese hirnassoziierten Makrophagen nicht ausschließlich aus dem Blut stammen", erläutert Dr. Martin Krüger vom Leipziger Institut. Die neuen Studienerkenntnisse bilden eine wichtige Grundlage zum besseren Verständnis von ZNS-assoziierten Erkrankungen, wie Multiple Sklerose, und könnten langfristig möglicherweise Ansätze für neue Therapiemöglichkeiten eröffnen. Hervorzuheben ist hierbei ebenfalls die Langlebigkeit der in dieser Studie untersuchten Zellen und damit verbundene zelluläre Alterungsprozesse als möglicher Faktor bei der Entstehung von neurodegenerativen Erkrankungen, wie Alzheimer.

Die neuen Erkenntnisse der elektronenmikroskopischen Aufnahmen fließen in die jetzt erschienene Fachpublikation mit ein. Der junge Nachwuchsforscher Dr. Peter Wieghofer veröffentlicht darin einen Teil seiner Promotion, die er kürzlich an der Universität Freiburg abgeschlossen hat, neben den anderen Erstautoren Dr. Tobias Goldmann und Marta Joana Costa Jordão. Mittlerweile ist Dr. Wieghofer ebenfalls am Leipziger Institut für Anatomie beschäftigt.

Fachveröffentlichung:
Origin, fate and dynamics of macrophages at central nervous system interfaces, in Nature Immunology
doi: 10.1038/ni.3423

Peggy Darius