Die adaptive Immunität beruht wesentlich auf der Fähigkeit, nach Antigenkontakt langlebige Gedächtniszellen zu bilden. CD8⁺‑T‑Zellen spielen hierbei eine zentrale Rolle, insbesondere bei viralen Infektionen und nach Impfungen. Ein klinisch relevantes Beispiel hierfür ist die Gelbfieberimpfung, die über Jahrzehnte protektive Immunität vermittelt. Unklar ist bislang, welche Zellen langfristig persistieren und ob ihre metabolische Aktivität oder vielmehr ihre metabolische Ruhe mit der Langlebigkeit assoziiert ist.
Eine aktuelle, im renommierten Fachjournal Nature Immunology publizierte Studie aus Erlangen ging diesen Fragen nach.
Forscherteam verglich Abwehrzellen kurz und viele Jahre nach Impfung
Die Forschergruppe um Prof. Schober, Heisenberg‑Professor für T‑Zell‑Immunologie am Mikrobiologischen Institut – Klinische Mikrobiologie, Immunologie und Hygiene des Uniklinikums Erlangen, nutzte die Gelbfieberimpfung als Modellsystem. Hierfür untersuchten sie über 50 Probanden, die kürzlich geimpft worden waren, und verfolgten deren Immunantwort über ein Jahr. Zusätzlich analysierten sie Blutproben von Personen, deren Impfung sieben bis 26 Jahre zurücklag. Dadurch war ein direkter Vergleich der Eigenschaften von Abwehrzellen kurz nach der Impfung und viele Jahre später möglich.
Gedächtniszellen schalten in einen Energiesparmodus
Dies ermöglichte eine detaillierte Charakterisierung der metabolischen Dynamik antigen‑spezifischer CD8⁺‑T‑Zellen über akute und Langzeitphasen hinweg. Einige Gedächtnis‑T‑Zellen bleiben über Jahrzehnte erhalten und können sich bei erneutem Antigenkontakt rasch vermehren. So reagiert das Immunsystem deutlich schneller als beim ersten Erregerkontakt. Um die zugrunde liegenden Mechanismen zu verstehen, untersuchten die Forscher unter anderem die Stoffwechselrate dieser T‑Zellen. Dabei zeigte sich, dass zentrale Gedächtnis‑T‑Zellen während der akuten Phase nach der Impfung (Tag 7–28) metabolisch besonders aktiv waren, während Effektor‑T‑Zellen rasch in einen metabolisch inaktiven Zustand übergingen, der durch eine geringe Proteintranslation gekennzeichnet war.
Stoffwechselruhe lässt sich auf andere Impfungen übertragen
Um zu prüfen, ob diese Beobachtungen auf die Gelbfieberimpfung beschränkt sind, untersuchte das Team zusätzlich bakterielle und virale Infektionsmodelle im Mausmodell sowie Personen nach einer SARS‑CoV‑2‑Impfung. Die Ergebnisse bestätigten die vorherigen Beobachtungen: „Damit belegen wir, dass Stoffwechselruhe kein Sonderfall der Gelbfieberimpfung ist, sondern ein grundlegendes Prinzip der Immunbiologie von Gedächtniszellen“, erklärt Prof. Schober. „Zentral ist die Fähigkeit einzelner Abwehrzellen, ihre Stoffwechselaktivität gezielt zu reduzieren und dadurch über Jahre einsatzbereit zu bleiben.“
Fazit für die klinische Praxis
Die Studie liefert überzeugende Hinweise darauf, dass die metabolische Quieszenz ein Schlüsselmechanismus für langlebige T‑Zell‑Immunität ist. Diese Erkenntnisse verschieben den Fokus von maximaler Aktivierung hin zu einer differenzierten metabolischen Steuerung der Immunantwort. Langfristig könnten sie zur Entwicklung effizienterer Impfstoffe und immuntherapeutischer Strategien beitragen.
