Forschende der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) und des Universitätsklinikums Erlangen zeigen, warum Impfungen oft lebenslang schützen: Bestimmte T-Zellen schalten frühzeitig in einen Energiesparmodus und sichern so ein stabiles immunologisches Gedächtnis über Jahrzehnte. Am Beispiel der Gelbfieber-Impfung belegt die in Nature Immunology veröffentlichte Studie, dass Stoffwechsel-Ruhe ein grundlegendes Prinzip langlebiger Immunität ist.
Warum kann sich das menschliche Immunsystem oft ein Leben lang an eine Impfung erinnern? Dieser Frage sind Forschende der FAU und des Universitätsklinikums Erlangen nachgegangen. Ihre Studie zeigt, dass die für das immunologische Gedächtnis verantwortlichen T-Zellen frühzeitig in eine Art Standby-Modus wechseln. In diesem Zustand können sie viele Jahrzehnte überdauern.
Als Modellsystem diente die Gelbfieber-Impfung, eines der wirksamsten Beispiele für eine erfolgreiche Immunisierung beim Menschen. In der Regel reicht eine einzige Injektion aus, um eine außergewöhnlich starke und oft lebenslange Schutzwirkung zu erzielen. Damit eignet sich die Vakzine besonders gut, um die Entstehung stabiler Immunität zu untersuchen.
Analysiert wurden mehr als 50 gesunde Erwachsene, die neu gegen Gelbfieber geimpft worden waren. Ihre Immunantwort wurde über ein Jahr hinweg verfolgt. Zusätzlich untersuchte das Team Blutproben von Personen, deren Impfung sieben bis 26 Jahre zurücklag. So ließ sich vergleichen, welche Eigenschaften T-Zellen kurz nach der Impfung aufweisen und welche sie langfristig bewahren.
Nach einer Impfung vermehren sich zunächst jene T-Lymphozyten, die virusinfizierte Zellen erkennen und bekämpfen. Es entsteht ein breites Spektrum spezialisierter Abwehrzellen, von denen die meisten nach erfolgreicher Bekämpfung des Erregers wieder absterben. Ein kleiner Teil bleibt jedoch als Gedächtnis-Zellen erhalten und sorgt dafür, dass der Körper bei erneutem Kontakt schneller reagieren kann.
Die Forschenden untersuchten unter anderem die Stoffwechselrate dieser Gelbfieber-spezifischen T-Zellen. Dabei zeigte sich, dass jene Zellen, die später das immunologische Gedächtnis bilden, ihre Stoffwechselaktivität frühzeitig deutlich reduzieren. Durch diesen Energiesparmodus sichern sie ihr langfristiges Überleben. Messungen der Proteinsynthese belegten, dass gerade die langlebigen Zellen durch eine dauerhaft geringe Aktivität gekennzeichnet sind.
Dieses Muster war bereits in den ersten Wochen nach der Impfung erkennbar und blieb über Jahrzehnte stabil. Umfangreiche bioinformatische Analysen bestätigten die langfristige Erhaltung dieses Programms. Zusätzliche Untersuchungen in Mausmodellen sowie bei Personen nach einer SARS-CoV-2-Impfung zeigten denselben Zusammenhang.
Die Ergebnisse verdeutlichen, dass ein dauerhaft starker Impfschutz nicht auf permanenter Höchstleistung beruht. Entscheidend ist vielmehr die Fähigkeit einzelner Abwehrzellen, rechtzeitig in einen ressourcenschonenden Zustand zu wechseln und dadurch über viele Jahre hinweg einsatzbereit zu bleiben.