B-Zellen programmieren ihren Stoffwechsel bei Aktivierung um
Wenn das Immunsystem eine Bedrohung erkennt, produzieren B-Zellen nicht nur Antikörper – sie strukturieren auch ihren gesamten Stoffwechsel grundlegend um. Eine neue Studie kartiert diesen Umprogrammierungsprozess erstmals im Detail.
B-Zellen sind jene Immunzellen, die Antikörper produzieren. Im Ruhezustand sind sie weitgehend inaktiv und verbrauchen kaum Energie. Trifft ein Aktivierungssignal ein, müssen sie sich rasch teilen und große Mengen an Proteinen herstellen. Das erfordert eine völlig andere Stoffwechselorganisation.
Forschende nutzten quantitative Proteinanalysen (Proteomik), um zu messen, welche Proteine in Maus-B-Zellen nach der Aktivierung durch ein bakterielles Signalmolekül (Lipopolysaccharid, LPS) zunehmen. Das Ergebnis war überraschend umfassend: Nicht nur energieerzeugende Proteine nahmen zu – die Zellen steigerten auch die Aminosäureaufnahme und die Cholesterinproduktion erheblich.
Aminosäuren und Cholesterin als Bausteine
Diese beiden Prozesse hängen zusammen. Cholesterin wird benötigt, um beim Zellteilung Zellmembranen aufzubauen. Aminosäuren sind die Bausteine der Antikörper selbst. Die Studie zeigt, dass B-Zellen spezifische Transporterproteine bilden, um Aminosäuren schneller aufzunehmen. Gleichzeitig aktivieren sie eine Reihe von Enzymen für die zellinterne Cholesterinsynthese, anstatt es von außen zu importieren.
Damit unterscheiden sich B-Zellen von manchen anderen Immunzellen, die bei Aktivierung stark auf externe Nährstoffe angewiesen sind. B-Zellen schaffen sich ihre eigene Versorgung.
Bedeutung für Alterung und Immunfunktion
Im Zuge des Alterns lässt die Leistungsfähigkeit der B-Zellen nach. Sie reagieren langsamer auf Infektionen und produzieren weniger wirksame Antikörper. Ob das teilweise auf eine beeinträchtigte Stoffwechselumprogrammierung zurückzuführen ist, bleibt eine offene Frage. Die detaillierte Karte der Vorgänge in gesunden Zellen liefert Forschenden jedoch einen Referenzpunkt für den Vergleich mit gealterten Zellen.
Die Erkenntnisse könnten sich langfristig auch für die Impfstoffentwicklung und die Immuntherapie als relevant erweisen, da beide Ansätze auf die Stimulation der B-Zell-Aktivierung angewiesen sind.
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