Laut einer neuen Studie haben Wissenschaftler eine mysteriöse Population bisher unbekannter Zellen entdeckt, die im menschlichen Körper lauern.
Der rätselhafte neue Zelltyp, Immunzelle X genannt, ist eine Veränderung, die als zwei andere Zelltypen fungieren kann. Und diese schurkische Hybridzelle kann Typ-1-Diabetes auslösen.
Wissenschaftler haben lange geglaubt, dass solche Hybridzellen nicht existieren könnten. Die Population dieser Zellen ist wahrscheinlich winzig; Vielleicht weniger als 7 von 10.000 weißen Blutkörperchen, sagte Studienkoautor Abdel-Rahim A. Hamad, außerordentlicher Professor für Pathologie an der Medizinischen Fakultät der Johns Hopkins University in Baltimore.
Aber sie können eine übergroße Rolle bei der Entwicklung der Autoimmunität spielen.
"Sie sind sehr selten, aber wir denken, dass sie sehr mächtig sind", sagte Hamad gegenüber Live Science.
Immunkaskade
Normalerweise patrouillieren weiße Blutkörperchen im Körper und verschlucken fremde Eindringlinge wie Bakterien oder Viren. Nachdem diese Eindringlinge in winzige Fragmente verdaut wurden, zeigt das weiße Blutkörperchen eines dieser verdauten Fragmente oder das Antigen auf seiner Zelloberfläche.
Zwei Arten von weißen Blutkörperchen - B- und T-Zellen - sind unglaublich leistungsfähige Werkzeuge im Arsenal des Immunsystems. B-Zellen produzieren Milliarden individualisierter Antikörper, die eindeutig an spezifische Antigene binden. Killer-T-Zellen zerstören Zellen, die bestimmte Antigene aufweisen, und sowohl B- als auch T-Zellen können sich gegenseitig aktivieren, wodurch eine leistungsstarke Rückkopplungsschleife entsteht.
Der Schlüssel zu all diesen Prozessen ist ein spezielles Protein, das sich auf der äußeren Oberfläche von Immunzellen befindet und als Haupthistokompatibilitätskomplex (MHC) bezeichnet wird. Dort dockt das Antigen an. B-Zellen binden das Antigen an das MHC, und Rezeptoren auf T-Zellen binden dann diesen MHC-Antigen-Komplex und aktivieren die T-Zellen.
Bei Autoimmunerkrankungen wird dieser Prozess korrumpiert und die körpereigenen Zellen werden mit fremden Feinden verwechselt. Bei Typ-1-Diabetes zerstört das Immunsystem unerbittlich Betazellen in der Bauchspeicheldrüse, aus denen das Hormon Insulin besteht. Ohne Insulin kann der Körper die Energie in der Nahrung nicht nutzen, und eine Person wird schließlich sterben.
Aber was löst diesen Angriff zunächst aus und wie wird er nicht mehr aufzuhalten? Frühere Arbeiten deuteten darauf hin, dass der Körper das Insulinmolekül selbst irgendwie als fremd ansieht und Typ-1-Diabetes auslöst. Und Menschen mit hohem Krankheitsrisiko stellen häufig leicht unterschiedliche Versionen der MHC-Proteine her.
Aber das war ein Rätsel, denn Insulin bindet nicht gut an diese Hochrisikoversionen des MHC, was bedeutet, dass es theoretisch keinen starken Autoimmunangriff auslösen sollte, sagte Hamad.
Leistungsstarker Immunauslöser
In der neuen Studie, die in der Zeitschrift Cell veröffentlicht wurde, fanden Hamad und seine Kollegen einen potenziellen Schuldigen. Unter Verwendung von Blutproben sowohl von gesunden Menschen als auch von Menschen mit Typ-1-Diabetes sowie Computersimulationen von B- und T-Zellen fand das Team die Existenz einer "X-Zelle", die Rezeptoren sowohl von B-Zellen als auch von T-Zellen enthält.
Die X-Zelle scheint ein äußerst leistungsfähiger Treiber der Autoimmunität zu sein. Die X-Zelle produzierte Antikörper, die T-Zellen in Proben von Menschen mit dem Hochrisiko-MHC stark aktivierten. Dies löste T-Zellen aus, die darauf vorbereitet sind, Pankreas-Beta-Zellen anzugreifen, um sich wie verrückt zu teilen, sagte Hamad.
Das Team fand Hinweise auf diese sogenannten "selbstreaktiven" X-Zellen in Blutproben von Patienten mit Typ-1-Diabetes, jedoch nicht in gesunden Kontrollen.
Nicht die ganze Geschichte
Die Ergebnisse sind interessant, können aber nicht die ganze Geschichte sein, da es eindeutig Umweltauslöser für Typ-1-Diabetes gibt, sagte Matthias von Herrath, Direktor des Zentrums für Typ-1-Diabetesforschung am La Jolla-Institut für Immunologie nicht an der Studie beteiligt.
"Wir wissen nicht, ob eine einzige spezifische Zelle dafür verantwortlich ist", sagte von Herrath gegenüber Live Science.
Um die Argumente für die X-Zellen wirklich zu stärken, sollten Folgestudien versuchen, diese schurkischen Hybridzellen in einem bestimmten Körperteil zu finden, der mit der Krankheit in Verbindung steht - wie der Bauchspeicheldrüse oder den Lymphknoten, fügte von Herrath hinzu. Wissenschaftler würden auch wissen wollen, wie viele von ihnen im Körper lauern, sagte er.
Und es gibt noch eine andere Möglichkeit: Diese X-Zellen sehen sowohl wie B- als auch wie T-Zellen aus, da es sich tatsächlich um diese beiden Zellen handelt und es sich überhaupt nicht um einen neuen, ultrapowerful Zelltyp handelt.
Wissenschaftler möchten noch einmal überprüfen, ob es sich bei dieser X-Zelle - die wie eine Zelle mit zwei Rollen aussieht - nicht um zwei "Zellen in enger Umarmung" handelt, sagte von Herrath.
Das heißt, die Studie wurde sorgfältig durchgeführt, mit vielen Tests, um sicherzustellen, dass dies nicht der Fall war, sagte er.
Selbst wenn die Schurken-Hybridzelle nicht die ganze Geschichte hinter Typ-1-Diabetes ist, "wäre es ein großer Fortschritt, eine Zelle eines bestimmten Typs zu finden, die in einigen Fällen ein Hauptschuldiger wäre", sagte von Herrath.
