Steuert die Uhr unser Immunsystem?

Die Existenz einer „inneren biologischen Uhr“ ist unumstritten. Diese soll sich angeblich aber auch auf das Immunsystem auswirken: Eine Untersuchung des Maisonneuve-Rosemont Hospital Research Centre hat gezeigt, dass die Reaktion der Immunzellen je nach Tageszeit variiert. Die Studienergebnisse sind in dem englischsprachigen Fachjournal „Proceedings der National Academy of Sciences“ (PNAS) erschienen.

Zirkadianer Rhythmus steuert die Immunreaktion

Die Wissenschaftler stellten fest, dass die Uhrzeit einen signifikanten Einfluss auf die Funktion der Zellen des Immunsystems hat. Die sogenannten CD8-Zellen, die für die Bekämpfung von Krebs und Infektionen zuständig sind, funktionieren je nach Tageszeit sehr unterschiedlich.
Durch gewisse „Uhren-Gene“ werden zirkadiane Rhythmen geschaffen, die einen Großteil der Zellen und Organe beeinflussen. Auch auf das Immunsystem wird so eingewirkt, weshalb dessen Funktionsfähigkeit über den Tag schwankt. Es gibt einen zirkadianen Rhythmus für diverse Aspekte des Menschen: Ernährung, Schlaf, Hormonaktivität, Körpertemperatur… Dadurch wird der Körper dabei unterstützt, sich an zyklische Veränderungen in der Umwelt anzupassen. Dazu zählen zum Beispiel Tag- und Nachtzyklen, aber auch die Jahreszeiten.

Zellfunktion ist tageszeitabhängig

Im Rahmen früherer Forschungsarbeiten konnte das Team bereits feststellen, dass T-Zellen je nach Tageszeit mehr oder weniger intensiv auf Fremdkörper reagieren. Die Rolle der inneren biologischen Uhr war dabei allerdings noch unklar. Mithilfe eines Impfstoffmodells mit Mäusen konnte allerdings aufgedeckt werden, dass die Stärke der CD8-T-Zellantwort nach einer Impfung je nach Uhrzeit schwankte. Bei Tieren, deren CD8-T-Zellen für das Uhr-Gen defizitär waren, wurde dieser zirkadiane Rhythmus aufgelöst. Die Antwort auf den Impfstoff war tagsüber weniger stark ausgeprägt.
Die Untersuchung weist darauf hin, dass T-Zellen zu gewissen Tageszeiten öfter aktiviert werden. Dank der Identifizierung der Mechanismen, welche die innere biologische Uhr der T-Zell-Antwort steuern, können Regulierungsprozesse für eine optimale T-Zell-Reaktion nun besser nachvollzogen werden. Die neuen Einblicke spielen eine wichtige Rolle beim Ausbau des Wissens rund um das Immunsystem.