Die Körperuhr beeinflusst, wie gut das Immunsystem funktioniert
Neue Untersuchungen an Mäusen haben ergeben, dass das Immunsystem zu verschiedenen Tageszeiten nicht gleich gut reagiert. Dies deutet darauf hin, dass die Körperuhr Mechanismen im Zusammenhang mit der Immunität beeinflussen kann.
Zirkadiane Rhythmen, die Menschen allgemein als „Körperuhren“ bezeichnen, sind das automatische Mittel des Körpers, um biologische Mechanismen wie Hunger und Schlafbedürfnisse an natürliche Rhythmen wie den Tag-Nacht-Zyklus anzupassen.
Körperuhren regulieren auch andere „Selbstantriebs“ -Mechanismen, einschließlich Atmung, Herzschlag und Körpertemperatur.
Forscher wissen bereits, dass zirkadiane Rhythmen viele verschiedene Aspekte unserer internen Mechanismen beeinflussen. Sie wissen jedoch noch nicht in vollem Umfang, inwieweit diese „Uhren“ dazu beitragen, unser Wohlbefinden zu bestimmen.
Zirkadiane Rhythmen sind allen Säugetieren gemeinsam. Ein Forscherteam des Douglas Mental Health University Institute und der Université de Montréal in Kanada untersuchte Mäuse, um herauszufinden, ob Körperuhren die Funktionsweise der Immunantwort beeinflussen können.
Durch ihre Studie fanden die Wissenschaftler heraus, dass die CD8 T-Immunzellen, mit denen der Körper Infektionen und Krebstumoren abwehrt, zu verschiedenen Tageszeiten mit unterschiedlichem Wirkungsgrad arbeiten. Das Forschungsteam berichtet über diese Ergebnisse in PNAS.
Die Tageszeit beeinflusst die T-Zell-Antwort
Die Forscher arbeiteten mit zwei Gruppen von Mäusen. Sie haben die erste Gruppe gentechnisch verändert, indem sie bestimmte Gene ausgeschaltet haben, die den zirkadianen Rhythmus regulieren, und die Gene in der zweiten Gruppe natürlich aktiv gelassen haben.
Das Team verabreichte Nagetieren aus beiden Gruppen einen Impfstoff, um eine Immunantwort auszulösen.
„Unter Verwendung eines Maus-Impfstoffmodells haben wir beobachtet, dass die Stärke der CD8-T-Zellantwort nach der Impfung je nach Tageszeit variiert“, sagt einer der Autoren der Studie, Prof. Nicolas Cermakian.
"Umgekehrt wurde bei Mäusen, deren CD8-T-Zellen das Clock-Gen nicht hatten, dieser zirkadiane Rhythmus aufgehoben und die Reaktion auf den Impfstoff tagsüber verringert", fährt Prof. Cermakian fort.
Frühere Studien hatten bereits angedeutet, dass die Tageszeit die Proliferation von Immunzellen, einschließlich T-Zellen, beeinflussen könnte.Es war jedoch unklar geblieben, ob dies auf eine zirkadiane Rhythmusstörung zurückzuführen war oder nicht.
Durch die Arbeit mit gentechnisch veränderten Mäusen und normalen Mäusen konnten die Forscher feststellen, dass Körperuhren eine Rolle bei der Modulation der Wirksamkeit von Immunantworten spielen. Der Weg, auf dem dies geschieht, bleibt jedoch ein Rätsel.
„Unsere Studie zeigt, dass T-Zellen zu bestimmten Tageszeiten anfälliger für die Aktivierung sind. Durch die Identifizierung der Mechanismen, durch die die biologische Uhr die T-Zell-Antwort moduliert, können wir die Prozesse, die die optimalen T-Zell-Antworten regulieren, besser verstehen. “
Mitautorin Prof. Nathalie Labrecque
"Dieses Wissen wird zur Verbesserung der Impfstrategien und der Krebsimmuntherapien beitragen", stellt Prof. Labrecque fest.
Diese Studie und ihre Nachfolger, schreiben die Forscher in ihrer Arbeit, könnten es Wissenschaftlern ermöglichen, einen Impfansatz zu entwickeln, der die Tageszeit berücksichtigt, um die Wirksamkeit des Impfstoffs zu maximieren.
