Fetales Immunsystem

Die Abwehrkräfte des Fötus sind einzigartig

Lange Zeit nahmen Forscher an, dass das Immunsystem von Ungeborenen eine unfertige Version der erwachsenen Krankheitsabwehr sei. Doch nun zeigt sich: Dahinter steckt mehr. Die These lässt sich so nicht länger halten.

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Gut geschützt wächst der Embryo und Fötus im Mutterleib während der Schwangerschaft heran. Wissenschaftler untersuchen ganz genau jedes Schwangerschaftsstadium und werden immer wieder überrascht. So entwickelt sich das fetale Immunsystem bereits recht früh. Dachte man lange Zeit, es wäre unreif und passiv, zeigen neueste Studien das Gegenteil: Es ist aktiv und hat eigene Aufgaben und Abwehrmechanismen. Es tickt einfach anders als bei Erwachsenen und Neugeborenen. Diese Besonderheiten ließen sich nutzen: in der Transplantationsmedizin, aber auch zur Prophylaxe von Fehlgeburten und Schwangerschaftskomplikationen.

 

Neue Studien zeigen: Föten haben kein passives Immunsystem

Im zweiten Trimester der Schwangerschaft macht der Fötus enorme Fortschritte: Es bilden sich nicht nur Haut und Knochen. Der zukünftige Erdenbürger schluckt zum ersten Mal. Auch kann der Fötus erste Geräusche wahrnehmen. Wissenschaftler berichteten kürzlich im Fachmagazin Nature, dass Föten in dieser Phase ein Immunsystem entwickeln, dass einerseits fremde Proteine erkennt, andererseits aber weniger in den „Attacke-Modus“ übergeht als ein adultes, also vollausgereiftes Immunsystem.

Die Ergebnisse der Studie belegen einmal mehr die Erkenntnis, dass das Immunsystem des Ungeborenen wesentlich aktiver ist als bislang angenommen. In den Lehrbüchern wird noch immer das Bild eines eher passiven Fötus vermittelt. Doch diese These ist längst überholt. Das fetale Immunsystem ist vielmehr einzigartig. Es ist nicht unfertig und wartet auf Vollendung. Es ist einfach besonders.

 

Menschliche Föten kommen in Kontakt mit mütterlichen Zellen und Proteinen

Im Mutterleib ist das Ungeborene beständig den Zellen und Proteinen der Mutter ausgesetzt. Dieses fremde Material gelangt über Plazenta und Nabelschnur in den kindlichen Organismus. Wäre das Immunsystem bereits voll ausgereift, würde es immerfort die vermeintlichen Eindringlinge attackieren.

Experten bestätigen, dass der menschliche Nachwuchs im Bauch der Mutter in deutlich stärkerem Maße den mütterlichen Zellen und Proteinen ausgesetzt sei als der Nachwuchs anderer Säugetiere. Damit lässt sich das sich entwickelnde Immunsystem beim Homo sapiens auch wesentlich schwieriger erforschen, weil geeignete Tiermodelle nicht zur Verfügung stehen. Will man die Ergebnisse später auf den Menschen übertragen, liefern nämlich Labormäuse kaum brauchbare Daten.

 

Bessere Prophylaxe von Fehlgeburten und Schwangerschaftskomplikationen in Zukunft möglich?

Doch die Wissenschaft hofft, dass ein besseres Verständnis, wie sich das Immunsystem des Ungeborenen im Laufe der Schwangerschaft entwickelt, auch dafür sorgen wird, dass weniger Schwangerschaften in einer Fehlgeburt enden. Ferner könnte es Fortschritte in der Prävention der Präeklampsie geben. Diese Schwangerschaftskomplikation soll mit einer abnormalen Immunreaktion auf die Schwangerschaft in Verbindung stehen. Und selbst Experten für Organtransplantationen interessieren sich für die Ergebnisse, denn sowohl die Mutter als auch das Kind tolerieren sich gegenseitig, sodass das jeweils fremde Gewebe bei beiden keine Immunantwort hervorruft. Könnte man die dahinterstehenden Prozesse imitieren, ließe sich in Zukunft verhindern, dass Spenderorgane vom Empfänger abgestoßen werden. Eine lebenslange Immunsuppression wäre damit Geschichte.

Andere Forscher suchen außerdem nach geeigneten Stammzellen- und Gentherapien für kranke Föten. Auch sie müssen die Entwicklung des kindlichen Immunsystems verstehen, um den ungeborenen Patienten helfen zu können.

 

Fetales Immunsystem ruft bei mütterlichen Zellen eher das Peace Corps und ist nicht auf Krawall gebürstet

Am KK Women’s and Children’s Hospital in Singapur interessiert man sich vor allem für die Frage, ob es in der Entwicklung ein Stadium gibt, das die Behandlungen nicht behindert und sich so durch die Wahl des optimalen Zeitpunkts die Chancen für die Therapie erhöhen ließen.

Ihr Augenmerk legten die Forscher aus Singapur auf dendritische Zellen. Dabei handelt es sich um Immunzellen, die als fremd erkanntes Material aufnehmen und in Einzelteile zerlegen. Diese produzierten Fragmente präsentieren sie an ihrer Oberfläche. Die veränderten Oberflächenstrukturen rufen die sogenannten T-Zellen herbei. Diese Immunzellen machen sich an die Arbeit und zerstören die fremden Stoffe.

Dendritische Zellen können bei Föten bereits in der 13. Schwangerschaftswoche nachgewiesen werden. In vielen Dingen verhalten sich die Zellen genauso wie die von Erwachsenen. Ein markanter Unterschied jedoch existiert: So reagieren diese Immunzellen bei Föten anders auf körperfremde, menschliche Proteine. Die dendritischen Zellen des Fötus markieren die Eindringlinge nicht für die Zerstörung, sondern rufen die regulatorischen T-Zellen herbei. Diese spezielle Unterart der T-Zellen bezeichnen Experten gerne als „Peace Corps des Immunsystem“, denn die Immunzellen fördern nicht die Immunantwort, sondern unterdrücken sie.

 

Dendritisches Zellen führen wie ein Dirigent das Immunsystem

Die Wissenschaftler vermuten, dass das ungewöhnliche Verhalten der dentritischen Zellen des Ungeborenen eine Abwehrreaktion gegen die mütterlichen Zellen verhindert. Für den Fötus hätte dies sonst katastrophale Folgen. Eine zu starke Immunreaktion im Fötus wäre ein äußerst kritischer Punkt in der Entwicklung.

Studien zeigen, dass das Ungeborene bereits in der 9. Schwangerschaftswoche, also direkt beim Übergang von Embryo zum Fötus, über eigene T-Zellen und natürliche Killerzellen verfügt. Den dendritischen Zellen kommt jedoch eine ganz besondere Aufgabe zu. Ähnlich wie ein Dirigent ein Orchester führt, leiten sie die Immunantwort. Ohne dendritische Zelle ist der Körper nicht in der Lage, gezielt Fremdkörper ins Visier zu nehmen und zu zerstören.

 

Verstehen des fötalen Immunsystem auch für Transplantationsmediziner wichtig

Alle Untersuchungen weisen mittlerweile daraufhin, dass es sich beim fötalen Immunsystem nicht bloß um eine unfertige passive Variante des adulten Immunsystems handelt. Das fötale Immunsystem hat ganz offensichtlich eigene Aufgaben und Abwehrmechanismen. Sind diese bis ins letzte Detail verstanden, lassen sich womöglich die Probleme der Transplantationsmediziner lösen. Sie arbeiten an Methoden, den Organismus von Organempfängern soweit an das neue Spenderorgan zu gewöhnen, dass es keine Abwehrreaktion mehr gibt. Doch die Forschung an fötalem Gewebe ist aus ethischen Gründen sehr kompliziert. Viele Forschergruppen weichen daher auf das Immunsystem von Neugeborenen aus. Dieses jedoch hat einen Entwicklungsstand erreicht, der viel mehr dem von Erwachsenen ähnelt. Experten warnen daher, dass die Forschung womöglich in eine Sackgasse geraten könnte.

Will man jenen Ungeborenen helfen, denen es bereits im Mutterleib nicht besonders gut geht, so braucht man für die Entwicklung geeigneter Therapien tiefe Einblicke in das fötale Immunsystem. Die Untersuchung adulter und neonataler Immunzellen ist dafür irrelevant, denn die fötale Krankheitsabwehr tickt einfach anders.

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