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Medizin

Wie Abwehrzellen zum Tumorgewebe gelangen

Freitag, 12. Februar 2021

3-D-Darstellung eines T-Zellen-Angriffs auf Krebszellen /Giovanni Cancemi, stock.adobe.com

Saarbrücken – Einige zytotoxische T-Lymphozyten bahnen sich und anderen Zellen offenbar Tunnel durch das Gewebe, um die Immunantwort auf Tumorgewebe zu beschleunigen. Das berichten Wissenschaftler um Heiko Rieger von der Universität des Saarlandes im Fachmagazin Biophysical Journal (2020; DOI: 10.1016/j.bpj.2020.10.020).

„Das Migrationsverhalten dieser Immunzellen sowie ihre Suchstrategien in der extrazellulären Matrix (ECM) sind noch nicht gut verstanden und derzeit von großem Interesse für Physik und Biologie“, erläu­tert Rieger. Der Physiker leitet den Sonderforschungsbereich (SFB) 1027 „Physikalische Modellierung von Nichtgleichgewichtsprozessen in biologischen Systemen“.

Die Wissenschaftler haben die ECM mit Hilfe von 3D-Netzwerken mit verschiedenen Konzentrationen von Rinderkollagen nachgeahmt und die Migrationspfade menschlicher zytotoxischer T-Zellen durch diese Matrizen analysiert.

Manche Zellen bewegten sich dabei recht langsam fort: Sie bahnen offenbar Tunnel in die ECM. Durch diese Tunnel oder Kanäle bewegen sich dann andere zytotoxische T-Zellen sehr schnell hindurch, um durch diese Abkürzungen möglichst schnell an ihrem Zielort anzukommen – idealerweise bei den Tumorzellen, die sie dann vernichten können.

Die Zellen zeigten laut dem Modell der Wissenschaftler insgesamt 3 verschiedene Arten von Bewegung: langsam, schnell und gemischt. Die mathematische Modellierung durch die Erstautorin Zeinab Sadjadi legte nahe, dass die Zellen zwischen langsamen und schnellen Zuständen wechseln können.

Ähnliche Bewegungstypen wurden laut den Forschern bereits früher für natürliche Killerzellen (NK-Zellen) in Kollagen berichtet, wenn sich in der Umgebung Tumorzellen befanden. NK-Zellen haben ähnliche Immunfunktionen wie zytotoxische T-Lymphozyten.

„Zu verstehen, wie zytotoxische T-Zellen in solchen Geweben wandern, könnte zu neuen therapeutischen Strategien bei der Verhinderung von Metastasenbildung in frühen Krebsstadien führen“, hofft Rieger. © hil/aerzteblatt.de

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