Biologie Die innere Uhr steuert die erworbene Immunantwort

Immunzellen gehorchen dem Takt der inneren biologischen Uhr: Die Aktivität sogenannter dendritischer Zellen, die entartete oder fremde Zellen aufspüren und diese den Killerzellen des Immunsystems präsentieren, ist während Ruhephasen am höchsten.

Das erworbene Immunsystem richtet sich anders als das angeborene Immunsystem gezielt gegen einen bestimmten Erreger. Dazu wandern dendritische Zellen in die Lymphknoten, wo sie die körpereigene Abwehr über den Eindringling informieren. Dieser Prozess ist tageszeitabhängig und gehorcht einem 24-Stunden-Rhythmus, wie ein Forschungsteam der Universität Genf und der Ludwig-Maximilians-Universität München im Fachmagazin «Nature Immunology» berichtet.

Demnach ist die Aktivierung des Immunsystems in der späten Ruhephase am ausgeprägtesten, bei nachtaktiven Mäusen am Nachmittag, bei Menschen am frühen Morgen, wie die Forschenden in Tierversuchen und in Experimenten mit menschlichen Zellkulturen herausfanden.

«Wir haben zahlreiche Moleküle, insbesondere Chemokine, identifiziert, die am Wanderungsprozess beteiligt sind und deren Expression durch die innere Uhr reguliert wird», sagte Studienleiter Christoph Scheiermann von der Universität Genf gemäss einer Mitteilung der Hochschule vom Montag. Chemokine sind zelluläre Botenstoffe, die für das Immunsystem eine zentrale Rolle spielen.

Der optimale Impf-Zeitpunkt

Ob dieser tageszeitliche Rhythmus das Immunsystem in Alarmbereitschaft halte, wenn das Infektionsrisiko steigt, können die Forschenden noch nicht abschliessend beantworten.

Ein britisches Forschungsteam fand bereits in einer früheren Studie Hinweise darauf, dass die Schwere einer Virusinfektion von der Tageszeit abhängt. Demnach vermehrten sich Herpes- und Influenzaviren in nachtaktiven Nagern zehnmal schneller, wenn diese sich zu Beginn ihrer Ruhephase infiziert hatten. Eine Störung der inneren Uhr führe zu einer verstärkten Virusreplikation und -verbreitung, schrieben die Forschenden.

Das Team um Scheiermann wird nun die Immunantwort zu erfassen versuchen, die auftritt, wenn ein Erreger oder ein Impfstoff in den Körper gelangt. Denn der Zeitpunkt der Gabe von Vakzinen oder Immuntherapien könnte deren Wirksamkeit möglicherweise tatsächlich beeinflussen, so die Universität Genf.

https://www.nature.com/articles/s41590-021-01040-x