Der Körper reagiert auf Krankheitserreger mit Fieber. Die höhere Temperatur macht auch die menschlichen Immunzellen schneller. Ein internationales Team um einen Forscher der Uni Innsbruck hat nun herausgefunden, was dabei die Abwehrzellen antreibt: Das Motorprotein „Myosin II“ reguliert ihre Temperaturempfindlichkeit und ist für die Beschleunigung der Immunantwort bei erhöhter Körpertemperatur verantwortlich, berichten sie im Fachjournal „Developmental Cell“.
Der Biophysiker Stefan Wieser hat bereits vor zehn Jahren am Institute of Science and Technology Austria (ISTA) in Klosterneuburg (NÖ) in relativ einfachen Experimenten mit Zellkulturen beobachtet, dass eine sukzessive Erhöhung der Temperatur von 20 auf 40 Grad Celsius die Bewegung von Immunzellen stark verändert: Verharrten sie bei 20 Grad Celsius noch im Stillstand, waren sie umso schneller, je höher die Temperatur stieg.
Leukozyten reagieren innerhalb von Sekunden
Bisher habe es „keinen Anhaltspunkt gegeben, wie dieser Mechanismus auf molekularer Ebene funktionieren könnte“, erklärte der nunmehr am Institut für Zoologie der Universität Innsbruck tätige Forscher in einer Aussendung. Deshalb hat Wieser auch in seiner früheren Tätigkeit am Institute of Photonic Sciences (ICFO) in Barcelona die Temperatursensitivität von verschiedenen menschlichen Leukozyten-Typen systematisch an Zellkulturen und in lebenden Organismen (Zebrafischen und Mäusen) mit einem speziellen Thermomikroskop im Detail studiert.
Bei steigenden Temperaturen von 25 Grad Celsius (kalt) über 37 Grad (normal) bis 41 Grad (Fieber) konnte das Forschungsteam insbesondere bei T-Zellen, Makrophagen, dendritischen Zellen und Neutrophilen eine signifikante Zunahme der Geschwindigkeit und nach kurzer Zeit eine deutlich erhöhte Anzahl von Leukozyten in Lymphgefäßen feststellen. „Bei signifikant sprechen wir von einer Erhöhung der Geschwindigkeit um bis zu einem Faktor 10“, so Wieser. Die Leukozyten reagierten dabei innerhalb von Sekunden auf den Temperaturanstieg.
Motorprotein ist Hauptakteur
Wiesers Team fand zudem heraus, dass der Hauptakteur bei der Thermoreaktion das Motorprotein „Myosin II“ ist, das eine zentrale Rolle in der Zellbewegung, Zellteilung und Muskelkontraktion spielt. Bei Temperaturen über 37 Grad Celsius erhöht sich die Fähigkeit dieses Eiweißstoffs, mechanische Kräfte über das Energiemolekül ATP zu erzeugen und so die Fortbewegung der Immunzellen zu beschleunigen.