Fieber: Wie es das Immunsystem stimuliert

Fieber ist mehr als nur ein Symptom von Krankheit oder Infektion, behaupten Forscher; erhöhte Körpertemperatur setzt eine Reihe von Mechanismen in Gang, die unser Immunsystem regulieren, fanden sie.

Wenn wir gesund sind, tendiert unsere Körpertemperatur dazu, sich um konstante 37°C (98,6°F) zu bewegen.

Aber wenn unser Körper mit einer Infektion oder einem Virus konfrontiert wird, steigt die Körpertemperatur oft an und wir bekommen Fieber.

Ein leichtes Fieber ist durch einen geringen Anstieg der Körpertemperatur auf etwa 38 °C gekennzeichnet, wobei größere Anstiege auf etwa 39,5 °C als „hohes Fieber“ gelten.

Wenn wir zum Beispiel eine Grippe haben, können wir ein leichtes und etwas unangenehmes Fieber bekommen, was viele von uns dazu bringt, natürliche oder rezeptfreie Mittel dagegen zu suchen.

Fieber ist nicht immer ein schlechtes Zeichen; Sie haben vielleicht sogar schon gehört, dass leichtes Fieber ein gutes Zeichen dafür ist, dass Ihr Immunsystem seine Arbeit macht. Aber Fieber ist nicht nur ein Nebenprodukt unserer Immunreaktion.

Vielmehr ist es umgekehrt: Eine erhöhte Körpertemperatur löst zelluläre Mechanismen aus, die dafür sorgen, dass das Immunsystem geeignete Maßnahmen gegen den angreifenden Virus oder die Bakterien ergreift.

Das sagen Forscher von zwei akademischen Einrichtungen in Großbritannien: der University of Warwick in Coventry und der University of Manchester.

Die leitenden Forscher Profs. David Rand und Mike White leiteten Teams von Mathematikern und Biologen, um zu verstehen, was auf zellulärer Ebene passiert, wenn Fieber auftritt.

Ihre Ergebnisse, die kürzlich in PNAS veröffentlicht wurden, zeigen, dass höhere Körpertemperaturen die Aktivität bestimmter Proteine antreiben, die wiederum Gene, die für die Immunantwort des Körpers verantwortlich sind, je nach Bedarf ein- und ausschalten.

Ein temperaturempfindlicher Signalweg

Ein Signalweg namens Nuclear Factor kappa B (NF-κB) spielt eine wichtige Rolle bei der Entzündungsreaktion des Körpers im Zusammenhang mit einer Infektion oder Krankheit.

NF-κB sind Proteine, die helfen, die Genexpression und die Produktion von bestimmten Immunzellen zu regulieren.

Diese Proteine reagieren auf das Vorhandensein von viralen oder bakteriellen Molekülen im System und beginnen dann, relevante Gene, die mit der Immunantwort zusammenhängen, auf zellulärer Ebene an- und auszuschalten.

Einedysregulierte NF-κB-Aktivität wurde mit dem Auftreten von Autoimmunerkrankungen wie Psoriasis, Morbus Crohn und Arthritis in Verbindung gebracht.

Die Forscher stellen fest, dass die NF-κB-Aktivität dazu neigt, sich zu verlangsamen, je niedriger die Körpertemperatur ist. Aber wenn die Körpertemperatur über die üblichen 37°C (98,6°F) erhöht ist, neigt sie dazu, intensiver zu werden.

Warum geschieht dies? Die Antwort, so die Hypothese, könnte durch die Betrachtung eines Proteins namens A20 gefunden werden, das von dem gleichnamigen Gen kodiert wird.

A20 wird manchmal als „Gatekeeper“ von Entzündungsreaktionen bezeichnet, und das Protein steht in einer komplexen Beziehung zum NF-κB-Signalweg.

NF-κB schaltet das Gen ein, das das A20-Protein produziert, aber das Protein wiederum reguliert die NF-κB-Aktivität, so dass sie entsprechend langsam oder intensiv ist.

Das Protein, das die Temperaturreaktivität verändert

Die an der neuen Studie beteiligten Forscher fragten sich, ob die Blockierung der Expression des A20-Gens die Art und Weise beeinflussen würde, wie NF-κB funktioniert.

Und tatsächlich fanden sie heraus, dass in Abwesenheit des A20-Proteins die NF-κB-Aktivität nicht mehr auf Veränderungen der Körpertemperatur reagierte und somit bei Fieber nicht mehr anstieg.

Diese Erkenntnisse könnten auch für die normalen Temperaturschwankungen relevant sein, denen unser Körper täglich unterliegt, und wie diese unsere Reaktion auf Krankheitserreger beeinflussen können.

Wie Prof. Rand erklärt, reguliert unsere Körperuhr unsere Innentemperatur und bestimmt leichte Schwankungen – von jeweils etwa 1,5 °C – während des Wachseins und des Schlafs.

Er sagt daher: „Die niedrigere Körpertemperatur während des Schlafs könnte eine faszinierende Erklärung dafür liefern, wie Schichtarbeit, Jetlag oder Schlafstörungen zu vermehrten Entzündungskrankheiten führen.“

Obwohl viele Gene, deren Expression durch NF-κB reguliert wird, nicht temperaturempfindlich waren, fanden die Forscher heraus, dass bestimmte Gene – die eine Schlüsselrolle bei der Regulierung von Entzündungen spielen und die die Zellkommunikation beeinflussen – tatsächlich unterschiedlich auf verschiedene Temperaturen reagierten.

Zusammengenommen deuten die Ergebnisse darauf hin, dass die Entwicklung von Medikamenten, die auf temperaturempfindliche Mechanismen auf zellulärer Ebene abzielen, uns helfen könnte, die Entzündungsreaktion des Körpers bei Bedarf zu verändern.

„Wir wissen schon seit einiger Zeit, dass Grippe- und Erkältungsepidemien im Winter bei kühleren Temperaturen tendenziell schlimmer verlaufen. Auch leiden Mäuse, die bei höheren Temperaturen leben, weniger an Entzündungen und Krebs. Diese Veränderungen können nun durch veränderte Immunantworten bei unterschiedlichen Temperaturen erklärt werden.“

Prof. Mike White