Bluthochdruck, Krebs, Diabetes – drei Proteine begünstigen Volkskrankheiten

Drei Proteine treiben den Verlust von Blutgefäßen voran

Viele Volkskrankheiten, darunter Bluthochdruck, Herz-Kreislauf-Erkrankungen, Diabetes und einige Krebsarten entstehen durch Anomalien in unseren kleinsten Blutgefäßen, den sogenannten Kapillaren. Sie bilden ein winziges und weit verzweigtes Versorgungsnetzwerk, das für die Gesundheit des Gewebes eine entscheidende Rolle spielt. Ein Forschungsteam identifizierte nun drei Proteine, die massiven Schaden in Kapillaren anrichten und so zahlreiche Krankheiten vorantreiben.

Forschende der University of South Florida Health entdeckten, dass die drei Proteine Interlukin-1 beta (IL-1β), Tumornekrosefaktor alpha (TNFα) und Thrombin in einem engen Zusammenhang mit dem Verlust und dem Rückgang von Kapillaren stehen. Jedes einzelne Protein sei schädlich, aber alle drei zusammen entfalten eine besonders schadhafte Wirkung. Diese Erkenntnis birgt einen neuen Ansatz bei vielen weit verbreiteten Krankheiten. Die Ergebnisse wurden kürzlich in dem Fachjournal „Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology“ veröffentlicht.

Verlust der Kapillare – ein unterschätztes Gesundheitsproblem

„Die kapillare Regression ist ein unterschätztes, aber tiefgreifendes Merkmal vieler Krankheiten, insbesondere derjenigen, die Organe betreffen, die viel Sauerstoff benötigen, um richtig zu funktionieren“, erklärt Studienleiter Dr. George Davis, Professor für molekulare Pharmakologie und Physiologie an der University of South Florida. Bislang sei wenig darüber bekannt, was diese wichtigen Blutgefäße zum Kollabieren und Verschwinden bringt.

Eine neue Grundlage

„Wenn wir wissen, wie Blutgefässe verändert werden oder anfangen, sich zu zersetzen, sollten wir in der Lage sein, dies pharmakologisch zu beheben“, betont Dr. Davis, Mitglied des USF Health Heart Institute. Sein Team hat das Verständnis für die Rückbildung der Kapillaren vorangetrieben: Die Forschenden entdeckten, dass drei wichtige entzündungsfördernde Proteine sowohl einzeln, aber vor allem in Kombination direkt die Kapillarregression antreiben und somit Herzkrankheiten und andere Erkrankungen wie Bluthochdruck, Diabetes, neurodegenerative Krankheiten und Krebs begünstigen.

In ersten Versuchen entdeckten die Forschenden zudem neutralisierende Antikörper, die die schädlichen Proteine IL-1β und TNFα blockieren und so den Kapillarverlust verlangsamen.

Warum Kapillaren so wichtig sind

Die Kapillaren, die kleinsten und am häufigsten vorkommenden Blutgefäße unseres Körpers, verbinden die Arterien mit den Venen und tauschen Sauerstoff, Nähr- und Abfallstoffe zwischen der Blutbahn und dem Gewebe im ganzen Körper aus. Zu Forschungszwecken züchtete das Forschungsteam ein Netzwerk aus menschlichen Blutgefäßen im Labor. So konnten sie die Auswirkungen der Proteine und der Antikörper genau nachvollziehen.

Modell menschlicher Blutgefäße brachte zahlreiche Erkenntnisse

Durch das künstliche menschliche Blutgefäße-Netzwerk machte das Forschungsteam gleich mehrere wichtige Entdeckungen. Zu den wichtigsten Ergebnissen der Studie gehören:

• Die Proteine IL-1β und TNFα bewirken in Kombination mit Thrombin eine Rückbildung der Kapillaren.
• IL-1β und TNFα induzieren in Kombination mit Thrombin eine einzigartige Reihe von molekularen Signalen, die zum Verlust von Blutgefäßen beitragen.
• Die Kombination der drei Proteine erwies sich als besonders schädlich.
• Bestimmte Wirkstoffkombinationen können den durch IL-1β, TNFα und Thrombin geförderten Kapillarverlust blockieren.
• Einige dieser Wirkstoffe werden schon bei Betroffenen angewendet, die unter Entzündungskrankheiten wie Atherosklerose, rheumatoider Arthritis oder Morbus Crohn leiden.
• Thrombin-Blocker werden bereits bei bestimmten Patientinnen und Patienten mit Vorhofflimmern, tiefer Venenthrombose oder Lungenembolie eingesetzt.

Viele Wirkstoffe sind bereits verfügbar

„Diese Medikamente sind da draußen und sie wirken“, unterstreicht Davis. Die derzeitigen Ergebnisse deuten darauf hin, dass eine Kombination dieser Wirkstoffe den Gefäßverlust verhindern könnte, resümiert der Studienleiter. (vb)