Ergebnisbericht 2010/11 - Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung

34 BERICHTE AUS DER FORSCHUNG | Die Alterung des Immunsystems: Probleme und Perspektiven
Abb. 5. Gewebe-Makrophagen sind wichtige Zellen im Kampf
gegen S. pyogenes-Infektionen. Die Abbildung zeigt, dass ältere
Mäuse eine signifi kant geringe Anzahl an vorhandenen Gewebe-
Makrophagen (s. Pfeil) aufwiesen als junge Tiere. Dies könnte
einer der Gründe für eine erhöhte Empfi ndlichkeit älterer
Mäuse gegenüber S. pyogenes-Infektionen sein. Grafi k: HZI
im Alter von zwei bis drei Monaten in der Lage sind, diese
Infektion erfolgreich abzuwehren, während die älteren
Mäuse (älter als 20 Monate) auch dann starben, wenn sie
lediglich mit einer geringeren Menge an Bakterien infi ziert
wurden (Abbildung 4).
Ein weiterer Forschungsschwerpunkt der Arbeitsgruppe ist
die Erforschung der von der Immunoseneszenz betroffenen
Immunmechanismen, die dafür verantwortlich sind, dass
ältere Mäuse gegenüber diesen bakteriellen Infektionen
anfälliger sind. Im Mittelpunkt der Untersuchungen stehen
Makrophagen, da diese Zellen die vorderste Verteidigungslinie
bei der Abwehr bakterieller Infektionen bilden. Es wurde
beispielsweise herausgefunden, dass bei älteren Mäusen im
Vergleich zu Jungtieren die Anzahl der im Gewebe vorhandenen
Makrophagen deutlich vermindert ist (Abbildung 5).
Da die Anzahl der Makrophagen in den Organen von der
Produktion eines spezifi schen Wachstumsfaktors (M-CSF)
abhängt, haben die Wissenschaftler postuliert, dass, wenn
durch eine Behandlung mit diesem Wachstumsfaktor eine
Aufstockung der im Gewebe angesiedelten Makrophagen bei
älteren Mäusen erzielt werden kann, sich auch deren Widerstandsfähigkeit
gegenüber Infektionen verbessern müsste.
Eine Behandlung mit M-CSF hat in der Tat dazu geführt,
dass sie widerstandsfähiger wurden und die Infektion besser
abwehren konnten. Das Ergebnis dieser Untersuchungen
zeigt, dass eine wiederholte prophylaktische Verabreichung
von M-CSF dazu beitragen kann, den Makrophagenbestand
bei älteren Patienten aufrechtzuerhalten und damit die Leistungsfähigkeit
des Immunsystems zu verbessern.
Eine neu eingerichtete Arbeitsgruppe für Immunalterung
und chronische Infektionen beschäftigt sich mit den Mechanismen
und Auswirkungen der Immunalterung. In einer
vor kurzem durchgeführten Gemeinschaftsstudie konnte
die Arbeitsgruppe nachweisen, dass ältere Rhesusaffen
Abb. 6. Eine Impfung mit abgeschwächten Pockenviren
(modifi zierter Vaccinia-Ankara-Stamm) führte bei erwachsenen
Rhesusaffen zu einer messbaren Immunantwort von im Gewebe
vorhandenen zytotoxischen T-Lymphozyten, jedoch nicht mehr
bei alten Tieren. Diese Verminderung der Immunantwort steht
in einem direkten Verhältnis zu dem Rückgang natürlicher
Zellen in alten Probanden (s.a. Abb. 2). Grafi k: HZI
(~18-25 Jahre) signifi kant schwächere Immunreaktionen
auf Impfungen zeigen als Tiere im mittleren Erwachsenenalter
(~7-10 Jahre). Diese Reaktion war anhand der relativen
und absoluten Anzahl von jungen Zellen im Blut der Affen
vorhersagbar (Cicin-Sain et al., 2010) (Abbildung 6). Die
Impfung wurde mit einem abgeschwächten Virus (modifi ziertes
Vacciniavirus Ankara – MVA) durchgeführt, das auch für
Impfungen bei älteren Patienten in der Praxis geeignet ist.
Interessanterweise korrelierte die Anzahl der jungen Zellen
mit der Reaktion auf den Impfstoff nur dann, wenn der Anteil
der jungen Zellen im Gesamtlymphozytenpool den Schwellwert
von etwa 20% unterschritt. Damit schien eine Vorhersage
der Reaktionsintensität auf den Impfstoff anhand der
klonalen Vielfalt junger T-Zellen nur dann möglich zu sein,
wenn die Klonalität ein einschränkender Faktor war. In einer
für die Veröffentlichung eingereichten Folgestudie zeigen die
Autoren, dass dieselbe Population von Rhesusaffen heftige
Memory-Reaktionen auf Pathogene entwickeln kann, denen
sie in früheren Lebensabschnitten ausgesetzt waren (Rhesus
Cytomegalovirus – RhCMV). Die Arbeitsgruppe untersucht
jetzt die Auswirkungen langandauernder Infektionen auf
chronisch infi zierte Wirte und ihren Beitrag zum Immunalterungsprozess.
Schlussfolgerungen Derzeit gilt der Alterungsprozess
immer noch als unvermeidbare Endphase im Leben eines Individuums.
Durch die ständige Erweiterung unseres Wissens
über die den Alterungsprozess und die Immunoseneszenz
regulierenden Mechanismen können wir viele unterschiedliche
Strategien zur Eindämmung und Verzögerung dieser
Vorgänge entwickeln, um jedem ein möglichst langes Leben
in Gesundheit zu ermöglichen.