WISSEN-NEWSFieber kurbelt nicht nur den Stoffwechsel an, sondern zerstört auch Zellen
Ein bisschen Fieber ist zwar gut, aber zu viel kann auch Zellen, die zur Bekämpfung von Infektionen nötig sind, töten. Doch das ist grundlegend nicht schlecht.
Fiebertemperaturen kurbeln den Stoffwechsel, die Vermehrung und die Aktivität von Immunzellen an, verursachen aber auch – bei einer bestimmten Untergruppe von T-Zellen (Th1-Zellen) – mitochondrialen Stress, DNA-Schäden und Zelltod. Zu diesem Ergebnis kommt eine Forschungsgruppe des Vanderbilt University Medical Centers, das T-Zellen des Immunsystems bei 39 Grad Celsius kultivierte.
Dass die Th1-Zellen starben, war für das Team verwirrend, da diese Zellen an Situationen beteiligt sind, in denen häufig Fieber auftritt (etwa bei Virusinfektionen). Warum sollten die Zellen, die zur Bekämpfung der Infektion benötigt werden, sterben? Schließlich fand das Team heraus, dass nur ein Teil der Th1-Zellen stirbt. Der Rest passt sich an und verändert seine Mitochondrien (ein Netzwerk in den Zellen, das Energie liefert), damit diese stressresistenter werden.
Was steckt hinter dem Mechanismus?
"Es gibt eine Stresswelle und einige der Zellen sterben, aber diejenigen, die sich anpassen und überleben, sind besser – sie vermehren sich stärker und produzieren mehr Zytokine", erklärt der Immunbiologie Jeff Rathmell in einer Pressemitteilung. Zytokine sind kleine Proteine, die von Zellen abgegeben werden, sie beeinflussen Immun- und Entzündungsreaktionen.
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Laut dem Team beeinträchtigt Hitze den Elektronentransportkettenkomplex 1 (ETC1), einen mitochondrialen Proteinkomplex zur Energieerzeugung. Die Beeinträchtigung von ETC1 löste wiederum Signalmechanismen aus, die zu DNA-Schäden und zur Aktivierung des Tumorsuppressorproteins p53 führten. Dieses unterstützt entweder die DNA-Reparatur oder kann den Zelltod auslösen. Doch Th1-Zellen reagierten empfindlicher auf eine Beeinträchtigung von ETC1 als andere T-Zell-Subtypen.
"Wir glauben, dass diese Reaktion eine grundlegende Art und Weise ist, wie Zellen Wärme wahrnehmen und auf Stress reagieren können", so Rathmell. In den verschiedenen Geweben variiert und ändert sich die Temperatur ständig. Es ist noch unklar, was diese Temperaturunterschiede bewirkt. "Ein bisschen Fieber ist gut, aber viel Fieber ist schlecht. Das wussten wir bereits, aber jetzt haben wir einen Mechanismus entdeckt, warum es schlecht ist."
Links/Studien
Die Studie wurde am 20. September 2024 in der Fachzeitschrift Science Immunology veröffentlicht: Subset-specific mitochondrial stress and DNA damage shape T cell responses to fever and inflammation.
Die dazugehörige Pressemitteilung wurde ebenfalls am 20. September 2024 veröffentlicht: Fever drives enhanced activity, mitochondrial damage in immune cells.
pk
Dieses Thema im Programm:MDR KULTUR - Das Radio | Wissen | 05. November 2021 | 11:03 Uhr
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