Forschende der Medizinischen Universität Wien haben einen bislang wenig verstandenen Bestandteil des Immunsystems näher untersucht: das Eiweißmolekül TRAT1 (T Cell Receptor Associated Transmembrane Adaptor 1) spielt eine zentrale Rolle dabei, wie sogennante T Helfer-Zellen (eine spezialisierte Untergruppe von Immunzellen) zwischen Angriff und Selbstkontrolle unterscheiden – ein wichtiger Mechanismus, um Entzündungen einzudämmen und Autoimmunerkrankungen zu verhindern. Die Ergebnisse wurden aktuell im Fachjournal Cell Communication and Signaling veröffentlicht.

T Helfer-Zellen sind die „Dirigenten“ der Immunabwehr, indem sie die Funktion und Spezialisierung anderer Immunzellen steuern und dadurch die Immunreaktion gegen den jeweiligen Erreger „maßschneidern“. Dabei gibt es effektorische T Helfer-Zellen, die aktiv gegen Eindringlinge vorgehen, und regulatorische T-Zellen (Treg), die eine übermäßige Abwehrreaktion verhindern. Wie diese Balance gesteuert wird, war bisher nur teilweise verstanden. Das Forschungsteam der Medizinischen Universität Wien rund um die Arbeitsgruppe von Ralf Schmidt und Klaus Schmetterer (Klinisches Institut für Labormedizin) konnte nun zeigen, dass TRAT1 wie ein Schalter in diesen Prozessen wirkt. In den „Angriffs“-Zellen (effektorischen T-Zellen) sorgt TRAT1 dafür, dass die Aktivierung kontrolliert abläuft. Wird TRAT1 mittels der Genschere CRISPR/Cas9 ausgeschaltet, werden diese Zellen zwar aktiver, verlieren aber die Fähigkeit, bestimmte Entzündungsbotenstoffe wie Interleukin-17 zu bilden. In den „Schutz“-Zellen (Treg) dagegen unterstützt TRAT1 deren bremsende Funktion – allerdings auf komplexe Weise: Es verstärkt die Unterdrückung anderer Abwehrzellen, aber nicht gleichmäßig für alle Zelltypen. „Unsere Daten zeigen, dass TRAT1 ein doppelter Regler des Immunsystems ist“, erklärt Studienleiter Klaus Schmetterer. „Es dämpft einerseits übermäßige Immunaktivität, stärkt aber gleichzeitig die gezielte Immununterdrückung durch regulatorische T-Zellen.“

Diese in der Zellkultur ermittelten Ergebnisse haben aber auch eine hohe klinische Relevanz: in Datenreihen von Immunzellen aus Patient:nnen mit Graft-versus-Host-Reaktion (GvHD) und Systemischem Lupus Erythematodes wurden veränderte Expressionsmuster von TRAT1 festgestellt. Daraus lässt sich rückschließen, dass bei diesen Erkrankungen die Signalfilterung in T-Helfer-Zellen fehlerhaft abläuft. „Die Erkenntnisse könnten langfristig auch helfen, neue zellbasierte Immuntherapien zu entwickeln – etwa maßgeschneiderte CAR-Treg-Zellen, die gezielt unerwünschte Immunreaktionen verhindern. Dies konnten wir in einem neuartigen 3-dimensionalen Zellkultur-Modell für Transplantations-Abstoßung bereits beweisen“ erläutert Tobias Frey, Erstautor der Studie.