Forschung

Muskeln unterstützen ein starkes Immunsystem

Bei der Bekämpfung von Krebs oder bei chronischen Infektionen muss das Immunsystem über einen langen Zeitraum aktiv sein. Auf lange Sicht ist die Immunabwehr jedoch oft erschöpft. Wissenschaftler aus dem Deutschen Krebsforschungszentrum (DKFZ) haben jetzt bei Mäusen erste Hinweise darauf gefunden, dass die Skelettmuskulatur dazu beiträgt, das Immunsystem bei chronischen Krankheiten funktionsfähig zu halten.
In vielen Fällen sind schwere Gewichtsverluste und damit einhergehend eine Abnahme der Muskelmasse die Folge von Krebs oder gefährlichen Infektionen. Zusätzlich zu diesem als Kachexie bezeichneten Prozess leiden die Patienten häufig unter einem geschwächten Immunsystem. Einer der Gründe dafür ist der Funktionsverlust einer Gruppe von T-Zellen, deren Aufgabe es ist, virusinfizierte Zellen oder Krebszellen zu erkennen und abzutöten.

Die Prozesse, die zum Verlust der T-Zell-Aktivität führen, sind noch weitgehend ungeklärt. Erste Hinweise deuten jedoch darauf hin, dass ein Zusammenhang mit der Kachexie besteht. Es ist bekannt, dass T-Zellen am Verlust von Skelettmuskelmasse beteiligt sind. Ob und wie wiederum die Skelettmuskulatur die Funktion der T-Zellen beeinflusst, ist aber gemäss Guoliang Cui vom DKFZ noch unklar.

Um dies herauszufinden, infizierten die Wissenschaftler Mäuse mit dem Virus der lymphozytären Choriomeningitis (LCMV). Diese Methode ist ein weitverbreitetes Modellsystem, um den Verlauf von akuten oder chronischen Infektionen an Mäusen zu untersuchen. Die Forscher analysierten anschließend die Genexpression in der Skelettmuskulatur der Tiere und stellten fest, dass die Muskelzellen bei chronischen Infektionen eine erhöhte Menge des Botenstoffs Interleukin-15 freisetzen. Dieses Zytokin bewirkt, dass sich T-Zell-Vorläufer in der Skelettmuskulatur ansiedeln. Dadurch werden sie räumlich abgegrenzt und vor dem Kontakt mit der chronischen Entzündung geschützt.

Wenn die T-Zellen, die die Infektion aktiv bekämpfen, durch kontinuierliche Stimulation ihre volle Funktionsfähigkeit verlieren, können gemäss den Autoren die Vorläuferzellen aus den Muskeln auswandern und sich zu funktionsfähigen T-Zellen entwickeln. Dies ermöglicht es dem Immunsystem, das Virus kontinuierlich über einen langen Zeitraum zu bekämpfen.

Könnte also regelmässiges Training das Immunsystem stärken? In dieser Studie waren Mäuse mit mehr Muskelmasse besser in der Lage, mit einer chronischen Virusinfektion fertigzuwerden als solche, deren Muskeln schwächer waren. Ob die Ergebnisse aber auf den Menschen übertragbar sind, müssen zukünftige Experimente zeigen.

Quelle:

Jingxia Wu, Nina Weisshaar, Agnes Hotz-Wagenblatt, Alaa Madi, Sicong Ma, Alessa Mieg, Marvin Hering, Kerstin Mohr, Tilo Schlimbach, Helena Borgers, Guoliang Cui. Skeletal muscle antagonizes antiviral CD8 T cell exhaustion. Science Advances, 2020; 6 (24).