Medizin am Abend Berlin - MaAB-Fazit: Proteine können Immunentzündungen unmittelbar auslösen
Universitätsmedizin Mainz zeigt direkte Wirkung von weißen Blutkörperchen bei Autoimmunerkrankungen auf
Forschende des Instituts für Immunologie der Universitätsmedizin Mainz
haben neue Erkenntnisse über die Entstehung von Autoimmunerkrankungen
erzielt.
Sie entdeckten, dass bestimmte Proteine des angeborenen Immunsystems, nicht nur indirekt, sondern auch direkt mit normalerweise nützlichen Immunzellen interagieren.
Dadurch können sie die Produktion von schädlichen, entzündungsfördernden Zellen erhöhen.
Diese Erkenntnisse aus der Grundlagenforschung könnten langfristig zur Entwicklung neuer Therapien von Autoimmunerkrankungen beitragen.
Darstellung von Neutrophilen (rot), die ein antimikrobielles Netz
(blau) aus Proteinen und DNA, sog. Neutrophil Extracellular Traps,
freisetzen. Dr. Anne Brüstle © Dr. Anne Brüstle/Sophie Bouffler (The Australian National University) / Universitätsmedizin Mainz
Die renommierte Fachzeitschrift „Nature Communications“ hat sie in ihrer jüngsten Ausgabe veröffentlicht.
Bei bestimmten Krankheiten, den sogenannten Autoimmunerkrankungen, wie
beispielsweise Multipler Sklerose (MS), rheumatoider Arthritis oder
systemischem Lupus erythematodes (SLE), richtet sich das Immunsystem
gegen den eigenen Körper und löst chronische Entzündungen aus.
Betroffene Patient:innen weisen häufig erhöhte Mengen von sogenannten Neutrophil Extracellular Traps, kurz NETs, auf.
Daher sehen Expert:innen
darin einen Zusammenhang mit dem Entstehen von Autoimmunerkrankungen.
Die Neutrophil Extracellular Traps stellen in der Regel einen nützlichen
Abwehrmechanismus des angeborenen Immunsystems dar.
Neutrophile sind eine Unterform der weißen Blutkörperchen, auch als Leukozyten bekannt.
- Sie bilden einen wichtigen Teil des angeborenen Immunsystems, denn etwa zwei Drittel aller Leukozyten sind Neutrophile.
NETs stellen ein aus
einer großen Anzahl von DNA-gebundenen antimikrobiellen Proteinen
gebildetes Netz dar. Die häufigste Proteinkomponente von NETs sind die
sogenannten Histone.
Um besser zu verstehen, wie NETs Entzündungen verursachen und zum
Entstehen von Autoimmunerkrankungen beitragen, haben
Wissenschaftler:innen des Instituts für Immunologie der
Universitätsmedizin Mainz die Funktionsmechanismen und Wechselwirkungen
von NET-Proteinen auf Immunzellen analysiert.
„Wir haben unter anderem untersucht, ob und wie sich die
Wechselwirkungen von NET-Proteinen auf Zellen wirksam unterbinden
lassen.
Dies ist uns mit einem neuartigen Medikament gelungen, das ursprünglich zur Behandlung von Sepsis entwickelt wurde, und das in der Lage ist, Histone zu hemmen.
Es zeigte sich, dass mit Zugabe des
Histon-Hemmers sich die Entwicklung von TH17-Zellen signifikant
verringerte“, erklärt der Leiter des Instituts für Immunologie an der
Universitätsmedizin Mainz, Univ.-Prof. Dr. Tobias Bopp.
Wie das Mainzer Forscherteam entdeckt hat, können weiße Blutkörperchen
durch ihre NETs TH17-Zellen direkt aktivieren. Die Histone lösen bei
einem speziellen Typ an Immunzellen den sogenannten T-Zellen, direkt die
Produktion von bestimmten Botenstoffen aus.
Diese Botenstoffe
signalisieren den T-Zellen, sich in TH17-Zellen zu differenzieren.
TH17-Zellen sind ein spezieller Typ von T-Helferzellen und haben eine
wichtige Rolle unter anderem bei der Aktivierung von Neutrophilen. Bei
einem gesunden Menschen helfen die TH17-Zellen dabei, bestimmte
bakterielle Infektionen oder Pilzinfektionen erfolgreich zu bekämpfen.
Kommt es zu einer unkontrollierten Aktivierung dieser Zellen, könnte
dies eine chronische Entzündung verursachen. Dies führt zu einer
Immunantwort auch gegen eigene gesunde Zellen, definiert als
Autoimmunreaktion.
Im Gegensatz zu früheren Forschungsarbeiten untersuchte das Forscherteam
der Universitätsmedizin Mainz nicht die indirekten Auswirkungen von
NETs auf T-Zellen bei Autoimmunentzündungen, sondern ob und wie NETs und
ihre Proteine normalerwiese hilfreiche T-Zellen direkt beeinflussen und
so zu Autoimmunerkrankungen beitragen können.
Dr. Alicia Wilson, Erstautorin der Publikation und Wissenschaftlerin am
Institut für Immunologie der Universitätsmedizin Mainz, erläutert: „Wir
entdeckten einen bislang unbekannten Mechanismus: NETs aktivieren über
die enthaltenen Histone direkt T-Zellen und verstärken so speziell die
Differenzierung von entzündungsfördernden TH17-Zellen.
Histon-Inhibitoren können diese Wirkung abschwächen. Das beweist eine
direkte Verbindung dieser Proteine mit der Entstehung und Funktion von
TH17-Zellen. Dieser Forschungserfolg könnte langfristig dazu beitragen,
neue Therapien gegen Autoimmunerkrankungen zu entwickeln.“
Originalpublikation:
Wilson A.S., Randall K.L., Pettitt J.A., Ellyard J.I., Blumenthal A.,
Enders A., Quah B.J., Bopp T., Parish C.R., Brüstle, A., Neutrophil
extracellular traps and their histones promote Th17 cell differentiation
directly via TLR2., Nat Commun 13, 528 (2022).
DOI: https://10.1038/s41467-022-28172-4
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den verschiedensten Gesundheitsfachberufen, kaufmännischen und
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