„Die Zelle verkleidet sich effektiv als Infektionserreger“, sagte Kagan. „Das Ergebnis ist, dass es sich selbst einredet, dass es infiziert ist, und dann als solches agiert.“
Schwelende Immunität
Immunreaktionen können destruktiv sein, insbesondere antivirale Reaktionen. Da Viren am gefährlichsten sind, wenn sie sich bereits in einer Zelle befinden, funktionieren die meisten Immunstrategien, die auf Virusinfektionen abzielen, teilweise dadurch, dass sie infizierte Zellen schädigen und abtöten.
Aus diesem Grund rufen Zellen „Virus!“ auf eigene Gefahr. In den meisten Geweben sind Alu-Sequenzen stark unterdrückt, sodass sie nie die Chance haben, einen Virusangriff nachzuahmen. Und doch ist es genau das Szenario, das die Plazenta absichtlich herbeizuführen scheint. Wie bringt es die Gesundheit des wachsenden Embryos mit einer potenziell riskanten Immunantwort in Einklang?
In Experimenten mit Mäusen stellte das Team um Totary-Jain fest, dass die doppelsträngigen RNAs der Plazenta und die daraus resultierende Immunantwort den sich entwickelnden Embryonen offenbar keinen Schaden zufügten. Stattdessen schützten sie die Embryonen vor einer Zika-Virus-Infektion. Die Plazentazellen waren in der Lage, der Linie zu folgen und den Embryonen Schutz zu verleihen, ohne eine selbstzerstörerische Immunantwort auszulösen, weil sie die sanftere Abwehr von Interferon Lambda aktivierten.
Typischerweise sind die ersten, die auf doppelsträngige Alu-RNA-Flucht reagieren, Interferone vom Typ I und Typ II, die schnell zerstörerische Immunzellen an den Ort einer Infektion rekrutieren, was zu Gewebeschäden und sogar Autoimmunerkrankungen führt. Interferon Lambda hingegen ist ein Typ-III-Interferon. Es wirkt lokal, indem es nur mit Zellen im Gewebe kommuniziert und eine mildere Immunantwort erzeugt, die in der Plazenta langfristig aufrechterhalten werden kann.
Wie Plazentazellen es schaffen, nur Interferon Lambda zu aktivieren und die Immunantwort köcheln zu lassen, aber nie überzukochen, ist immer noch ein Rätsel. Aber Totary-Jain hat eine Idee, warum Plazentazellen diesen Trick entwickelt haben, den andere Zellen scheinbar vermeiden: Da die Plazenta bei der Geburt verworfen wird, kann sie es sich vielleicht leisten, Immunrisiken einzugehen, die andere Gewebe nicht können.
Die Ergebnisse offenbaren eine neue Strategie der Plazenta zum Schutz des Fötus, abgesehen vom Immunsystem der Mutter. Da die Immunantwort der Mutter während der Schwangerschaft gedämpft wird, um Angriffe auf die genetisch unterschiedlichen embryonalen Zellen zu verhindern, musste die Plazenta zusätzliche Abwehrkräfte für das heranwachsende Baby entwickeln, das sie trägt.
Allerdings ist dieser Trick – eine schwache Immunantwort, die durch ein gefälschtes Virus erzeugt wird – möglicherweise nicht auf die Plazenta beschränkt. Forscher der Columbia University haben kürzlich ein ähnliches Phänomen bei Neuronen beschrieben. Sie beobachteten RNAs aus verschiedenen genomischen Elementen zusammengebunden in Doppelsträngen, um eine Immunantwort auszulösen. In diesem Fall rief das Immunsystem ein zerstörerischeres Typ-I-Interferon hervor, das jedoch nur in geringen Mengen produziert wurde. Die Autoren vermuteten, dass chronische Entzündungen auf niedrigem Niveau im Gehirn Infektionen unter Kontrolle halten und so schwere Entzündungen und den Tod von Neuronen verhindern könnten.
Es ist also möglich, dass diese Art von Immuntricks weiter verbreitet ist, als irgendjemand gedacht hat. Indem Wissenschaftler untersuchen, wie das Immunsystem seine eigenen Regeln zu brechen scheint, können sie besser definieren, welche Regeln überhaupt gelten.
Originelle Geschichte Nachdruck mit Genehmigung von Quanta-Magazin, eine redaktionell unabhängige Veröffentlichung der Simons-Stiftung Deren Aufgabe ist es, das öffentliche Verständnis der Wissenschaft zu verbessern, indem sie Forschungsentwicklungen und -trends in der Mathematik sowie den Physik- und Biowissenschaften abdeckt.