Immunabwehr: Spezifische Immunzellen schützen Nieren

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Unser Immunsystem ist komplex aufgebaut. Eine wichtige Rolle spielen dabei sogenannte mononukleäre Phagozyten, das sind alle Immunzellen, die geschädigte Zellen, Krankheitserreger oder Fremdpartikel aufnehmen, abtransportieren und Immunantworten anstoßen. Dazu zählen Makrophagen, dendritische Zellen und Monozyten, die in den Nieren ein komplexes Netzwerk mit unterschiedlichen Aufgaben bilden.

Anhand eines neuen Mausmodells konnte Barbara Schraml vom Biomedizinischen Centrum der LMU nun zeigen, dass eine bestimmte Untergruppe der mononukleären Phagozyten die Nieren vor toxischen Schäden schützt.

Unterschiedliche Quellen – aber auch unterschiedliche Funktionen?

„Es gibt verschiedene Vorläuferzellen dieser Immunzellen, die im Gewebe zu ähnlichen Zellen differenzieren“, so Schraml. „Eine wichtige Frage ist, ob solche Zellen unterschiedlicher Herkunft auch unterschiedliche Aufgaben bei der Immunantwort übernehmen.“ Die Biologin konnte in einer früheren Studie an Mäusen zeigen, dass Zellen je nach Alter der Tiere aus verschiedenen Quellen stammen – dem Dottersack, später hämatopoetischen Stammzellen oder dendritischen Vorläuferzellen. Schon damals vermutete sie, dass unterschiedliche Populationen auch unterschiedliche Aufgaben bei einem Nierenschaden haben.

Dies hat Schraml nun anhand der Depletion von Sybtypen mononukleärer Phagozyten in den Nieren von Mäusen weiter untersucht. Unter Depletion versteht man die Entfernung bestimmter Zelltypen aus einer Mischung von Zellen. Dazu gibt es verschiedene Ansätze, und bisher verwendete Strategien führten zu einer umfassenden Eliminierung von mehreren Subtypen mononukleärer Phagozyten, aber mit einem entscheidenden Unterschied: „Während die Depletion von mononukleären Phagozyten einmal mit einer verstärkten chemotherapeutisch induzierten Schädigung der Nieren in Verbindung stand, war der Effekt in einer anderen Studie auf die Nieren nur minimal“, sagt Schraml. Wie kann das sein?

Ein neues Mausmodell zeigt Eigenschaften der mononukleären Phagozyten

Um für mehr Klarheit zu sorgen, entwickelte die Biologin ein Mausmodell, in dem bestimmte Populationen mononukleärer Phagozyten spezifisch in den Nieren ausgeschaltet werden können. „Mithilfe dieses Modells konnten wir zeigen, dass sogenannte Typ1- und Typ-2-dendritische Zellen bei toxischen Nierenschäden keine große Rolle spielen“, berichtet Schraml. „Depletiert man sie, hat das kaum Folgen für die Nieren.“ Entfernten die Forschenden jedoch einen anderen Subtyp, die sogenannten CD64-positiven mononukleären Phagozyten, wurden die Nieren verstärkt geschädigt. „Diese Zelltypen haben also eine schützende Rolle, zumindest gegen toxische Nierenschäden“, so Schraml.

Im nächsten Schritt will Schraml untersuchen, welche Aufgaben CD64-positive Immunzellen aus anderen nephrologischen Blickwinkeln übernehmen. Diese Zelltypen könnten perspektivisch ein Ziel für Arzneimitteltherapien sein, indem man ihre Entstehung fördert und damit die Nieren schützt. Damit wäre es möglich, gezielt gegen die Nephrotoxizität bestimmter Arzneistoffe anzugehen.

Publikation: Natallia Salei, Xingqi Ji, Dalia Pakalniškytė, Vanessa Kuentzel, Stephan Rambichler, Na Li, Markus Moser, Katja Steiger, Thorsten Buch, Hans-Joachim Anders, Barbara U. Schraml, Selective depletion of a CD64 expressing phagocyte subset 2 mediates protection against toxic kidney injury and failure; in: PNAS, 2021. DOI: 10.1073/pnas.2022311118