In jüngster Zeit hat sich v. a. die adoptive T-Zell-Therapie zu einem wirksamen Instrument der Krebsbehandlung entwickelt. Hier werden bestimmte körpereigene weiße Blutkörperchen, die T-Zellen, so modifiziert, dass sie gezielt Tumorzellen erkennen und bekämpfen können. Die Effektivität dieser Methode wird dabei durch die Stoffwechselaktivität der T-Zellen beeinflusst, die in der immunsuppressiven Umgebung eines Tumors gewöhnlich unterdrückt wird. Es ist deshalb wichtig, Faktoren zu identifizieren, die diese Unterdrückung überwinden.
Das Team um Zielinski fand nun heraus, dass Natriumionen – ein Bestandteil von Natriumchlorid – die Effizienz antitumoraler T-Zellen verstärken. Die Forschenden konnten zeigen, dass Brustkrebstumoren eine höhere Natriumkonzentration als gesundes Gewebe aufweisen und dass T-Zellen besonders stark gegen Tumoren agieren, wenn die unmittelbare Umgebung eine höhere Natriumkonzentration aufweist.
„Wir konnten zeigen, dass Natrium die Immunantwort von CD8+-T-Zellen verstärkt“, sagt Chang-Feng Chu, ein Autor der Studie. CD8+-T-Zellen sind Immunzellen, die Tumorzellen oder mit Viren infizierte Zellen im Körper erkennen und abtöten können.
Um herauszufinden, welchen Einfluss Natrium speziell auf die Aktivität menschlicher CD8+-T-Zellen hat, untersuchten die Forschenden mit verschiedenen Technologien die Wirkung von Natriumionen auf die Genregulation und den Stoffwechselprozess von CD8+-T-Zellen. „Wir haben die menschlichen T-Zellen dafür mit Salz vorbehandelt und dann mit Tumoren kultiviert“, erklärt Chu das Experiment.
Die Forschenden stellten fest, dass das Salz die metabolische Fitness der CD8+-T-Zellen verbessert, indem es die Aufnahme von Zucker und Aminosäuren und damit die Energiegewinnung in den Zellen steigert. Dadurch waren die Immunzellen besser in der Lage, Tumorzellen auszuschalten, wie Experimente an Zellkulturen und Mäusen zeigten. „Bei den Mäusen schrumpften Pankreastumore, nachdem wir ihnen mit Salz vorbehandelte T-Zellen gespritzt haben“, sagt Chu.
Aber wie genau wirkt das Natrium in der Zelle? „Natriumionen erhöhen die Aktivität der Natrium-Kalium-Pumpe an der Zellmembran von T-Zellen. Das führt zu einer Veränderung des Membranpotenzials, was wiederum die Aktivierung des T-Zell-Rezeptors verstärkt“, berichtet Shan Sun, eine weitere Autorin. „Diese Signalverstärkung erleichtert es den Immunzellen, Tumorzellen effizienter zu töten.“ Ihr Kollege Chu ergänzt: „Das Salz schützt die T-Zellen außerdem vor zu schneller Erschöpfung. Das ist wichtig, weil erschöpfte T-Zellen nach und nach ihre Fähigkeit verlieren, Krebszellen zu bekämpfen.“
Das Forschungsteam empfiehlt, Natriumchlorid künftig als einen positiven Regulator für die „Killer“-Funktion von T-Zellen einzusetzen. Statt einer erhöhten Salzzufuhr wird vorgeschlagen, T-Zellen außerhalb des Körpers in einer salzhaltigen Umgebung zu aktivieren, bevor sie den Patient*innen verabreicht werden.
Quelle: Leibniz-Institut für Naturstoff-Forschung und Infektionsbiologie – Hans-Knöll-Institut (Leibniz- HKI), Pressemeldung vom 28.08.2024
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