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Wie unsere innere Uhr das Immunsystem steuert Warum Impfen am Nachmittag effektiver ist als morgens

| Redakteur: Dr. Ilka Ottleben

Was macht unser Immunsystem, wenn wir schlafen, und was, wenn wir wach sind? Dass die Antikörperantwort bei Impfungen am Nachmittag deutlich höher ausfällt als am Morgen ist schon länger bekannt. Die Ursachen dafür waren bisher jedoch weitgehend unklar. Den Mechanismen, wie unsere innere Uhr das Immunsystem steuert, sind nun Lübecker Forscher auf den Grund gegangen.

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Molekulare Uhren in den Lymphozyten steuern die tageszeitliche Arbeitsteilung (Abb. zum genannten Artikel)
Molekulare Uhren in den Lymphozyten steuern die tageszeitliche Arbeitsteilung (Abb. zum genannten Artikel)
(Bild: David Druzd et al., Immunity 46, 2017)

Lübeck – Die meisten unserer Körperfunktionen werden durch innere, sogenannte zirkadiane Uhren im Tagesrhythmus getaktet. Eine Zentraluhr mit Sitz im Hypothalamus des Gehirns erhält Signale durch das Tageslicht und koordiniert untergeordnete Uhren in allen Körperzellen, die dort gewebsspezifische Prozesse beeinflussen.

Im Hinblick auf das Immunsystem ist lange bekannt, dass die Antikörperantwort bei Impfungen am Nachmittag deutlich höher ausfällt als am Morgen. Die Ursachen dafür waren bisher jedoch weitgehend unklar.

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Tageszeitliche Arbeitsteilung der Immunzellen

Nun konnten Forscher an der Universität zu Lübeck im Sonderforschungsbereich 654 „Plastizität und Schlaf“ gemeinsam mit Kollegen an der Ludwig-Maximilians-Universität in München und anderen zeigen, dass sich die Immunzellen überwiegend nachts in den Lymphknoten aufhalten und dort die Immunantwort aufbauen, indem sie beispielsweise Antikörper oder Zytokine produzieren. Tagsüber patrouillieren sie dagegen im Blut, um bedarfsgerecht neue Aufgaben zu erkennen.

Diese tageszeitliche Arbeitsteilung wird durch molekulare Uhren in den sogenannten Lymphozyten gesteuert. Störungen der Lymphozytenuhren beeinträchtigen die adaptive Immunität, wie die Forscher anhand der experimentellen Autoimmunenzephalitis (EAE), einem Mausmodell für multiple Sklerose (MS), zeigen konnten.

Morgendliche Verstärkung der Symptome bei vielen Autoimmunerkrankungen

Die Ergebnisse erklären, warum Impfen am Nachmittag effektiver ist als morgens; darüber hinaus könnten solche Lymphozytenrhythmen auch der morgendlichen Verstärkung der Symptome bei vielen Autoimmunerkrankungen zugrundeliegen.

Originalpublikation: David Druzd, Olga Matveeva, Louise Ince, Ute Harrison, Wenyan He, Christoph Schmal, Hanspeter Herzel, Anthony H. Tsang, Naoto Kawakami, Alexei Leliavski, Olaf Uhl, Ling Yao, Leif Erik Sander, Chien-Sin Chen, Kerstin Kraus, Alba de Juan, Sophia Martina Hergenhan, Marc Ehlers, Berthold Koletzko, Rainer Haas, Werner Solbach, Henrik Oster, Christoph Scheiermann: Lymphocyte Circadian Clocks Control Lymph Node Trafficking and Adaptive Immune Responses. Immunity 46, January 17, 2017, 120-132.

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