Ergebnisbericht 2010/11 - Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung

32 BERICHTE AUS DER FORSCHUNG | Die Alterung des Immunsystems: Probleme und Perspektiven
Kenntnisse über die Veränderungen in den Zellen und auf
molekularer Ebene, die mit zunehmendem Alter zu einer
Abnahme der Immunfunktion führen, konnten in den letzten
Jahren deutlich ausgebaut werden. Der nächste Schritt besteht
nunmehr in der Durchführung klinischer Versuche, durch
die Methoden entwickelt werden können, mit denen sich die
Immunfunktion bei älteren Menschen verbessern lässt.
Hundertjährige als Musterbeispiel für Gesundheit im
Alter Hundertjährige, die per defi nitionem als sehr alte
Menschen gelten, sind bei der Erforschung der maximalen
Lebensspanne gut geeignete Probanden. Sie sind nicht nur
sehr alt, sondern auch in einem verhältnismäßig guten
mentalen und körperlichen Zustand. Früher ging man davon
aus, dass nur sehr wenige Menschen das 100. Lebensjahr
erreichen können, heute erreichen jedoch wesentlich mehr
Menschen dieses hohe Alter. Publizierten Vorhersagen
zufolge wird in naher Zukunft der Anteil der Menschen,
die älter als 95 bzw. 100 Jahre sind, einen großen Teil der
Bevölkerung ausmachen (Olshansky et al., 1990; Barinaga
M, 1991). Hundertjährige sind ein gutes Beispiel dafür, wie
man auch im Alter weitgehend gesund bleiben kann, denn
diese Menschen konnten die meisten Krankheiten vermeiden
bzw. überstehen, die für die Morbosität und Mortalität im
fortgeschrittenen Alter verantwortlich sind. Um in der Lage
zu sein, die wesentlichsten, altersbedingten Krankheiten zu
verhindern oder hinauszuzögern, müssen Hundertjährige
zwangsläufi g über gut erhaltene und wirksame Immun- und
Verteidigungsmechanismen, sowie über optimale Kombinationen
zwischen einem angemessenen Lebensstil und entsprechenden
genetischen Voraussetzungen (Franceschi und
Bonafè, 2003) verfügen. Durch Untersuchungen an deren
Immunsystemen wurden Parameter gefunden, die mit dem
bei älteren Menschen in der Regel stattfi ndenden, fort schreitenden
Verschleiß konform gehen (z.B. Verringerung der Anzahl
der B- und T-Lymphozyten), während andere Parameter
weitgehend intakt bleiben (z.B. Chemotaxis, Phagozytose).
Ob anstelle der Umgebungseinfl üsse und der genetischen
Voraussetzungen eher diese Parameter dafür verantwortlich
sind, dass einige Menschen ein so hohes Alter erreichen,
bleibt jedoch noch zu klären. Daher sind Studien über
Hundertjährige und insbesondere über solche, die sich einer
guten Gesundheit erfreuen, nicht nur von großem biologischmedizinischen
Interesse, sondern können auch einen Beitrag
zur Erforschung der Gene leisten, durch die die beschriebenen,
altersbedingten Krankheiten vermieden werden können.
Tiermodelle zur Untersuchung der Immunoseneszenz
Ethische Bedenken schränken die Durchführung von Experimenten
an Menschen erheblich ein. Daher stammen die
meisten altersbezogenen Erkenntnisse aus Experimenten an
Zellkulturen oder Tieren. Es wurden mehrere Tiermodelle
für die Untersuchung der altersbedingten Auswirkungen auf
das Immunsystem und die spezifi schen Signalwege entwickelt,
die sich nachweislich durch den Alterungsprozess verändern.
Abb. 3. Mausmodelle haben sich als sehr nützlich für das
Studium von Altersprozessen sowie die Aufklärung der Frage,
wieso es zu einer anwachsenden Anfälligkeit gegenüber
Infektionen in zunehmendem Alter kommt, gezeigt. Fotos: HZI
Wirbellose Tiere erweisen sich für solche Studien als sehr ge -
eignet, da sie in der Regel über kurze Zeitspannen mehrere
Generationen durchlaufen, sehr kurze Lebensspannen haben
und in großer Anzahl verfügbar sind. Jedoch ist die Übertragung
der durch Untersuchungen an wirbellosen Tieren
gewonnenen Erkenntnisse problematisch, da diese Tiere nur
über ein angeborenes Immunsystem verfügen und bei ihnen
somit die Komponenten des adaptiven Immunsystems nicht
vorhanden sind. Das Fehlen der adaptiven Immunantwort
hat jedoch den Vorteil, dass sich so die Auswirkungen des
Alterns auf das angeborene Immunsystem untersuchen
lassen – ohne die verwirrenden Interaktionen zwischen den
angeborenen und adaptiven Immunmechanismen. Die am
häufi gsten für die Untersuchung von Alterungsprozessen
eingesetzten wirbellosen Tierarten sind Drosophila melanogaster
und Caenorhabditis elegans (Kurz und Tan, 2004).
Anhand von Mausmodellen (Abbildung 3) konnten hingegen
wichtige Informationen über die altersbedingten Änderungen
an den adaptiven Immunmechanismen (Maue et al., 2009)
gewonnen werden. Mit den Immunoseneszenz-Modellen
wurden Mäuse mit Änderungen in der Telomerase-Aktivität,
der Tumorsuppressionsfunktion, im oxidativen Stress, der
Hormonexpression sowie in Bezug auf verschiedene andere
Moleküle untersucht, die bei der Entwicklung und Differenzierung
des Immunsystems und für die Lebensdauer eines
Organismus eine Rolle spielen. Dabei wurden eine Reihe
neuer Erkenntnisse zu grundlegenden Immunfunktionen
und Zusammenhängen zwischen Zellnetzwerken und Signalwegen
in Verbindung mit der Lebensdauer und der Immunfunktion
gewonnen. Zudem ist das Mausmodell ein sehr
nützliches Werkzeug zur Bewertung der Strategien gegen
Immunalterungsprozesse, also die Prozesse, die Individuen
im fortgeschrittenen Alter ermöglichen, besser auf Impfungen
zu reagieren bzw. Pathogene erfolgreicher zu bekämpfen.