Prägender erster Atemzug

Beim ersten Atemzug entfaltet sich die Lunge. Dabei werden spezielle Signalstoffe freigesetzt, die die Immunzellen der Lunge ein Leben lang prägen.

Mutter mit ihrem Baby © iStock
(Wien – 27.03.2017) Die Lunge ist eine wichtige Schnittstelle zwischen dem Körperinneren und der Außenwelt: Ihre etwa hundert Quadratmeter große Oberfläche filtert mit jedem Atemzug lebenswichtigen Sauerstoff aus der Luft, während sie Kohlendioxid zum Ausatmen freigibt. Über 10.000 Liter Luft atmet ein erwachsener Mensch jeden Tag ein und aus. Doch das bringt auch Probleme mit sich: Viren, Bakterien und andere Schadstoffe der Luft müssen davon abgehalten werden, sich in der Lunge einzunisten oder in den Körper einzudringen.

Zu diesem Zweck besitzt die Lunge ein eigenes Arsenal an hochspezialisierten Immunzellen, die ein komplexes Gleichgewicht zwischen ständiger Abwehrbereitschaft und Eindämmung überbordender Immunreaktionen aufrechterhalten. Wie sich diese fein abgestimmte Homöostase nach der Geburt einstellt, war bisher kaum erforscht. Die Forschungsgruppe von Sylvia Knapp – Direktorin für Medizinische Angelegenheiten am CeMM Forschungszentrum für Molekulare Medizin der Österreichischen Akademie der Wissenschaften und Professorin für Infektionsbiologie an der Medizinischen Universität Wien – konnte nun an Mäusen zeigen, dass direkt nach dem ersten Atemzug entscheidende Signale gesetzt werden, die zu tiefgreifenden Veränderungen in der Lunge führen.

Durch Aufblähung der Lunge wird ein Signalmolekül ausgeschüttet

In ihrer Studie fanden die Wissenschaftler heraus, dass die Aufblähung der Lunge beim ersten Atemzug zur Ausschüttung des Zytokins Interleukin (IL)-33 führt. Dieses Signalmolekül hat einen weitreichenden Effekt: Spezielle weiße Blutkörperchen – sogenannte lymphoide Typ-2 Zellen (ILC2) – werden aktiviert und wandern in die Lunge ein. Dort schütten sie Il-13, ein weiteres Signalmolekül, aus, das schließlich die wichtigsten Immunzellen in den Atemwegen, die Alveolarmakrophagen, für ihre spezielle Aufgabe in der Lunge vorbereitet.

„ILC2-Zellen spielen eine wichtige Rolle in der Abwehr von Parasiten oder Influenzaviren, ihre Bedeutung für die Homöostase der Lunge war bisher aber nicht bekannt“, erklärt die Erstautorin Simona Saluzzo, PhD-Studentin am CeMM und der MedUni Wien. „Jetzt erst verstehen wir, dass ILC2 unmittelbar nach der Geburt wichtige Instruktionen an Alveolarmakrophagen weiterleiten, damit diese Entzündungen eindämmen und die Immunantwort drosseln, um sicherzustellen, dass die Lungen für den Gasaustausch intakt und gesund bleiben“.

Mechanismus birgt auch Risiken

Dieser Mechanismus schützt zwar vor überschießenden Entzündungen – birgt jedoch auch Risiken, so Sylvia Knapp: „Wir konnten in dieser Studie zeigen, dass die von uns beschriebenen Mechanismen zwar essenziell sind, um unmittelbar nach der Geburt eine Beruhigung des Immunsystems der Lunge zu erreichen. Gleichzeitig erhöhen sie aber auch die Anfälligkeit für Infektionen – zum Beispiel mit Pneumokokken. Was also gut für die Funktion und den Gasaustausch in der Lunge ist, erklärt gleichzeitig, warum durch Bakterien verursachte Lungenentzündung die häufigste Todesursache durch eine Infektion in der westlichen Welt ist“.
Autoren und Quellen Aktualisiert: 27.03.2017
  • Autor/in: vitanet.de-np
  • Quellen: Pressemitteilung des CeMM Forschungszentrums für Molekulare Medizin der Österreichischen Akademie der Wissenschaften: Erster Atemzug prägt Immunsystem nachhaltig
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