Trogozytose: Kleider machen Leute

Die Funktion einer Immunzelle wird während ihrer Entwicklung von der Stammzelle im Knochenmark zur reifen Effektorzelle immer weiter festgelegt. Aber es gibt Ausnahmen. So bringt die sogenannte Trogozytose (vom griechischen trogo = nagen, knabbern) Flexibilität ins Spiel: Zellen können Oberflächenmarker an andere Zellen – insbesondere Immunzellen – übergeben. Die Empfängerzelle übernimmt dann trotz eines unveränderten Genexpressionsprofils neue Aufgaben, etwa Antigenpräsentation oder Toleranzinduzierung. In der Fachliteratur wird dieser Mechanismus auch als „cross-dressing“ bezeichnet.

T-Zelle, als B-Zelle verkleidet

T-Zelle, als B-Zelle verkleidet

So können etwa Monozyten oder Makrophagen Immunkomplexe aus Antigenen und Antikörpern des Typs IgG von B-Zellen übernehmen. Spender und Empfänger bilden dazu eine Synapse, eine innige Verbindung, bei der Fcγ-Rezeptoren an der Oberfläche der Empfänger an die freien konstanten Ende der Antikörper binden, die wiederum mit ihrer antigenspezifischen Seite an die Antigene gebunden sind, die die B-Zellen auf ihrer Oberfläche tragen. Wenn sich die Zellen wieder voneinander lösen, bleibt ein Teil der Membran des Spenders mitsamt Antikörpern und Antigenen an der Empfängerzelle haften. Die Spenderzelle schnürt diesen Membranteil ab, ohne dabei Schaden zu nehmen. Der Empfänger baut die geklauten Proteine ab oder präsentiert sie auf seiner Oberfläche, wo sie von anderen Zellen erkannt werden können.

Nach diesem Schema verläuft auch die Übernahme von Antigen-beladenen MHC-Komplexen durch T-Zellen:  

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Die MHC-Komplexe auf Seiten der antigenpräsentierenden Zelle (APC) und die T-Zell-Rezeptoren (TCR) auf der Empfängerseite bilden jeweils Cluster (1); zwischen den Clustern bildet sich eine immunologische Synapse aus (2); ein Stück der Spendermembran mit den MHC-Komplexen wird abgeschnürt und in einem Vesikel in der Empfängerzelle eingeschlossen (3); die T-Zell-Rezeptoren werden abgebaut, während die MHC-Komplexe aus dem Inneren des Vesikels an die T-Zell-Oberfläche geschleust werden (4). Am Ende präsentiert die T-Zelle Antigene, die sie selbst niemals aufbereiten könnte, auf MHC-Komplexen, die sie niemals herstellen könnte (5).

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Eine T-Zelle kann sich zwar niemals in eine echte B-Zelle oder eine echte dendritische Zelle verwandeln. Durch Trogozytose kann sie aber tatsächlich zur antigenpräsentierenden Zelle werden!

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„Gib her! Ich bin eh stärker!“

Je nach Kontext kann die Präsentation der übernommenen MHC-Antigen-Komplexe andere T-Zellen aktivieren und so eine Abwehrreaktion verstärken – oder sie inaktivieren und so Immunreaktionen dämpfen, etwa schädliche Autoimmunreaktionen.

Im Einzelfall ist es nicht leicht herauszufinden, ob dieser Mechanismus Teil der Gefahrenabwehr oder vielmehr Teil der Gefahr ist. Letzteres scheint der Fall zu sein, wenn Tumorzellen Oberflächenmarker wie HLA-G an natürliche Killerzellen, T-Zellen oder dendritische Zellen abgeben, die dadurch tolerogen gestimmt werden, also den Tumor nicht mehr angreifen und auch das übrige Immunsystem von Angriffen abhalten.

Evolutionsbiologisch mag die Trogozytose als Mechanismus zum Material- und Energieerwerb in Notzeiten entstanden sein, also im Grunde als Ernährung durch Kannibalismus oder Vampirismus: durch das Anzapfen anderer Zellen im Organismus, die dadurch geschwächt werden, aber mit ihrer Spende die Empfängerzelle stärken, die für das Überleben des Organismus gerade wichtiger ist.

Der Vorgang kann aber auch der Spenderzelle zum Vorteil gereichen, nämlich dann, wenn sie durch ihre Oberflächenmarker gefährdet ist – etwa weil diese Moleküle zytotoxische T-Zellen oder andere Immunzellen zur Vernichtung des Trägers anregen. So mancher Ansatz zu einer Immuntherapie für Autoimmunerkrankungen oder Leukämien ist schon fehlgeschlagen, weil die B-Zellen, die man mit monoklonalen Antikörpern markieren und so zum Abschuss freigeben wollte, diese Antikörper einfach an andere Immunzellen abschieben.

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