Fieber – ein Feind, den man bekämpfen muss, oder ein Verbündeter des Körpers?

Ziel der Studie: Fieber ist eine zentrale Reaktion auf eine Infektion, die bei warm- und kaltblütigen Wirbeltieren seit mehr als 600 Millionen Jahren Evolution erhalten geblieben ist. Die Fieberreaktion wird durch ein integriertes physiologisches und neuronales Netzwerk gesteuert und erhöht die Überlebenschancen während einer Infektion.

Ergebnisse: Die Fieberreaktion wird durch ein integriertes physiologisches und neuronales Netzwerk gesteuert und erhöht die Überlebenschancen während einer Infektion. In diesem Übersichtsartikel besprechen wir unser derzeitiges Verständnis davon, wie die Entzündungssignale, die durch den Temperaturanstieg bei Fieber ausgelöst werden, die angeborene und die adaptive Immunantwort anregen. Außerdem beleuchten wir die überraschend vielfältigen Rollen des fieberauslösenden Zytokins Interleukin-6 (IL-6), sowohl bei der Entstehung von Fieber als auch bei der Mobilisierung von Lymphozyten zu den lymphatischen Organen, in denen die Immunabwehr organisiert wird. Wir besprechen auch neue Erkenntnisse, denen zufolge die mit der Wärmebildung verbundenen adrenergen Signalwege die Funktion von Immunzellen beeinflussen.

Ziel der Studie: Fieber während einer Infektion mit dem Influenza-A-Virus (IAV) wird durch die angeborene Immunantwort ausgelöst. Zu dieser Reaktion tragen verschiedene Faktoren bei, darunter kleine virale IAV-RNAs (mvRNA), die die RIG-I-Signalübertragung auslösen, wenn ihre Vermehrung und Transkription durch sogenannte Template-Schleifen (t-loops) gestört werden.

Ergebnisse: Hier zeigen wir, dass eine IAV-Infektion bei Temperaturen, die Fieber nachahmen, bei H1N1- und H3N2-Infektionen zu einer verstärkten antiviralen Signalübertragung führt. Mathematische Modellierungen und experimentelle Analysen zeigen, dass die unterschiedliche Produktion von IAV-Nukleoprotein und RNA-Polymerase die Produktion von mvRNA und Interferon erhöht. Bei der höheren Infektionstemperatur tragen außerdem mvRNAs mit störenden t-loops am stärksten zur Aktivierung der angeborenen Immunantwort bei. Wir vermuten, dass Fieber während einer IAV-Infektion eine positive Rückkopplungsschleife auslösen kann, in der eine erhöhte Bildung fehlerhafter RNA und die Aktivierung der angeborenen Immunantwort zu einer gestörten Zytokinproduktion beitragen können.

Ziel der Studie: Die Fähigkeit des Fiebers, Art und Ausmaß physiologischer Temperaturgefälle zu verändern, steht im Zusammenhang mit dem ungewöhnlichen Einfluss, den verschiedene physiologische Temperaturen auf modellierte Immunantworten in vitro haben. Dieser Zusammenhang könnte erklären, warum die Fieberreaktion auf Infektionen im Laufe der Evolution bemerkenswert beständig geblieben ist.

Ergebnisse: Die unterschiedliche Empfindlichkeit dieser Prozesse gegenüber verschiedenen physiologischen Temperaturen deutet darauf hin, dass der biologische Zweck des Fiebers für das Immunsystem darin besteht, niedrigere Temperaturen im peripheren Gewebe zu beseitigen, statt die Kerntemperatur zu erhöhen. Weitere Studien könnten jedoch zeigen, dass einige Funktionen durch den Anstieg der Kerntemperatur verstärkt werden, während andere gezielt durch Temperaturveränderungen im peripheren Gewebe reguliert werden. Bei der Temperaturabhängigkeit der Immunantwort scheint die T-Helferzelle (Th) entscheidend zu sein, da ihre Fähigkeit, Zytokine zu bilden, stark von der Temperatur abhängt. Makrophagen dagegen bilden bei allen Temperaturen ähnlich gut Zytokine, außer bei Fiebertemperaturen im Körperkern. Diese Eigenschaft könnte dazu beitragen, die Bildung körpereigener Pyrogene zu verringern.

Ziel der Studie: Fieber ist ein uraltes Merkmal des entzündlichen Mikromilieus. Fieber kann zwar die Immunantwort auf Krankheitserreger verbessern, doch sind die zugrunde liegenden Mechanismen unklar.

Ergebnisse: Neue Erkenntnisse zeigen, dass durch Fieber ausgelöste Stoffwechselprogramme nach der Rückkehr zu normalen Temperaturen weiterbestehen und möglicherweise einen anhaltenden Nutzen bieten. Trotz ihrer Wirkung wird die Temperatur weiterhin wenig beachtet und sollte genauer untersucht werden. Das wird besonders deutlich, wenn man die großen Temperaturunterschiede zwischen verschiedenen Geweben im Körper und im Verlauf entzündlicher Erkrankungen betrachtet. Wir vermuten, dass Unterschiede in den Stoffwechsel- und Stressreaktionen verschiedener T-Zell-Untergruppen auf Wärmestress dazu beitragen, welche Immunzellen sich während einer Entzündung entwickeln und welches Schicksal sie nehmen.

Ziel der Studie: Die Entwicklung und Funktion des Immunsystems werden durch neuroendokrine Faktoren reguliert. Die Immunfunktion lässt sich in adaptive und natürliche Immunität unterteilen.

Ergebnisse: Die Aktivität des Knochenmarks und die Funktion der Leukozyten sind erhöht, und die Leber stellt sich auf eine schnelle Produktion von Akutphasenproteinen (APP) um. Zu den APP gehören LBP, CRP, Fibrinogen, einige Komplementbestandteile, Enzyminhibitoren und entzündungshemmende Proteine. Ihre Konzentration im Blutserum kann innerhalb von 24–48 Stunden auf das Hundert- bis Tausendfache ansteigen. Die natürliche Immunität ist daher eine vielseitige Reaktion auf Homotope. Sie dient bei Gesundheit als sofortiger Abwehrmechanismus und wird bei fieberhaften Erkrankungen durch Zytokine und Hormone rasch verstärkt. Diese Abwehrreaktion ist sehr erfolgreich: In der überwiegenden Mehrheit der Fälle führt eine fieberhafte Erkrankung bei Menschen und höheren Tieren zur Genesung und zur Entwicklung einer adaptiven Immunität.

Ziel der Studie: Fieber ist eine der wirksamsten Strategien des menschlichen Körpers im Kampf gegen Infektionen. Welche genaue Rolle es bei der Beseitigung von Krankheitserregern spielt, insbesondere welchen Einfluss Hitze auf Bakterienzellen auf mechanistischer Ebene bei Fiebertemperaturen hat, wurde jedoch noch nicht vollständig geklärt.

Ergebnisse: Das Konzept des Fiebers als erste Verteidigungslinie des Immunsystems gegen Krankheitserreger umfasst zwei Hauptbestandteile: die Entzündungsreaktion und die Wärme, die Immunzellen des Körpers anregt und Krankheitserreger beeinflusst. Dieser Artikel fasst unabhängige Erkenntnisse zusammen und ordnet die Entstehung von Fieber als Kreislaufmodell: Es beginnt mit dem Eindringen eines Krankheitserregers und der Freisetzung bakterieller exogener Pyrogene, setzt sich mit der Immunantwort des Körpers fort und betrachtet schließlich die Wirkung von Fieber auf zahlreiche menschliche Krankheitserreger. Das Modell konzentriert sich allgemein auf Vorgänge in Bakterien, insbesondere auf die Anpassung der Krankheitserreger und darauf, wie die bei Fieber entstehende Hitze sie schädigt und zum Absterben führt. Außerdem besprechen wir die Wirkung häufig verwendeter fiebersenkender Mittel wie Paracetamol, Ibuprofen und Aspirin auf den Verlauf einer Infektion und stellen einen Rahmen vor, in dem neue Konzepte und Erkenntnisse auf diesem Gebiet entwickelt werden können.