Forscher der Universidad Carlos III de Madrid (UC3M), des Nationalen Zentrums für Herz-Kreislauf-Forschung (CNIC) und der Yale University (USA) haben in der Fachzeitschrift Cell einen umfassenden Übersichtsartikel veröffentlicht, der ein neues Verständnis von Neutrophilen, den häufigsten Zellen des Immunsystems, vorschlägt. Gestützt auf umfangreiche Erkenntnisse aus aktuellen Studien beschreiben die Autoren Neutrophile als dynamische und anpassungsfähige Zellgruppe, die weit über ihre traditionell zugeschriebenen Aufgaben hinaus zu funktioneller Diversifizierung und Formen des immunologischen Gedächtnisses fähig ist.
Durch die Integration von Erkenntnissen aus der Krebsforschung, der Entzündungsforschung und der Systemimmunologie verändert der Review die Sichtweise auf Neutrophile im Kontext von Gesundheit und Krankheit und hebt neue konzeptionelle Wege für die Entwicklung innovativer therapeutischer Strategien zur Behandlung von Immunfunktionsstörungen hervor.
„Neutrophile sind die häufigsten Zellen des Immunsystems und reagieren als erste im Körper bei Infektionen oder Verletzungen. Doch diese Zellen helfen nicht nur bei der Bekämpfung von Krankheitserregern, sondern reparieren auch Gewebe und unterstützen die Bildung von Blutgefäßen“, erklärt Iván Ballesteros, Professor am Institut für Neurowissenschaften und Biomedizinische Wissenschaften der UC3M und Forscher am CNIC. Er hat diese Arbeit gemeinsam mit Andrés Hidalgo vom Institut für Immunbiologie der Yale University School of Medicine und ebenfalls Forscher am CNIC veröffentlicht. „Wenn wir also verstehen wollen, wie Neutrophile funktionieren“, fährt er fort, „müssen wir sie als Ganzes betrachten, wie einen Ameisenhaufen: Wir können nicht die Arbeit einer Arbeiterameise oder einer Soldatenameise isoliert betrachten; wir müssen verstehen, wie die Zellen zusammenarbeiten und welche Rolle jede einzelne spielt.“
Neutrophile wurden traditionell als Zellen beschrieben, die auf die schnelle Eliminierung von Krankheitserregern spezialisiert sind und eine sehr begrenzte Lebensdauer haben. Die Autoren schlagen jedoch vor, dass diese Zellen eine bemerkenswerte Fähigkeit besitzen, sich an verschiedene Gewebe und Kontexte anzupassen, an Prozessen wie steriler Entzündung, Gewebereparatur oder Krebs beteiligt zu sein und koordinierte kollektive Verhaltensweisen zu zeigen, die denen in anderen biologischen Systemen ähneln.
Die Forscher betonen, dass dieses neue Konzept dazu beitragen kann, die Rolle von Neutrophilen bei zahlreichen Erkrankungen, von Krebs bis hin zu entzündlichen oder Autoimmunerkrankungen, neu zu interpretieren. In diesem Sinne könnte es neue therapeutische Ansätze eröffnen, die auf die Modulation ihrer Produktion und funktionellen Programmierung abzielen. „Die Studie zeigt, dass Neutrophile nicht nur unmittelbare Immunreaktionen ausführen, sondern ein hochorganisiertes, plastisches System mit Gedächtnis darstellen, dessen therapeutisches Potenzial noch lange nicht ausgeschöpft ist“, ergänzt Andrés Hidalgo.
Diese Studie postuliert, dass die Neutrophilenpopulation in zwei miteinander verbundene funktionelle Kompartimente unterteilt ist: ein „granulopoetisches“, das sich hauptsächlich im Knochenmark befindet und für die Neutrophilenproduktion verantwortlich ist, und ein „reifes“, das aus bereits differenzierten Zellen besteht, die im Blut und im Gewebe zirkulieren. Diese Organisation würde es dem System ermöglichen, schnell auf lokale Belastungen zu reagieren und gleichzeitig ein Gedächtnis für frühere Einwirkungen zu bewahren.
Dem von den Forschern vorgeschlagenen Modell zufolge erklärt diese Struktur, wie Neutrophile eine große funktionelle Vielfalt aufweisen, sich an lokale Signale verschiedener Organe anpassen und an so unterschiedlichen Prozessen wie Angiogenese, Immunantwortregulation und Aufrechterhaltung der Gewebehomöostase beteiligt sein können. Die Autoren betonen zudem, dass viele dieser Eigenschaften erst dann sichtbar werden, wenn die Neutrophilen als biologische Einheit und nicht als einzelne Zellen betrachtet werden.
Video: https://www.youtube.com/watch?v=8x7AyT1IDOw
