Forscher identifizieren bislang unbekannten Signalweg der menschlichen Immunantwort
Die Immunreaktion des menschlichen Organismus ist entscheidend für die Abwehr von Krankheitserregern und den Erhalt der Gesundheit, doch sie kann auch aus dem Ruder laufen und chronische Entzündungsprozesse initiieren. Wissenschaftler der Ludwig-Maximillians-Universität (LMU) in München haben nun einen bisher unbekannten Signalweg entdeckt, der maßgeblichen Einfluss auf die Immunantwort des Körpers hat. „Wir nennen diesen Signalweg das alternative Inflammasom, um ihn eindeutig von den bisher beschriebenen Signalwegen abzugrenzen“, erklärt Studienleiter Veit Hornung, Inhaber des Lehrstuhls für Immunobiochemie am Genzentrum der LMU.
Nach Einschätzung der Forscher könnte der entdeckte alternative Signalweg eine entscheidende Rolle bei Entzündungsprozessen spielen, die zum Beispiel bei Erkrankungen wie Gicht, Typ 2 Diabetes oder auch der Arteriosklerose auftreten. Er ermöglicht außerdem eine besonders schnelle Antwort des Immunsystems auf Fremdstoffe. Mit einem speziellen Verfahren konnte das Forscherteam in „bisher unerreichter Präzision analysieren, wie Interleukin 1 von menschlichen Zellen ausgeschüttet wird“, das als Botenstoff für einen Schnellstart der Immunreaktion benötigt wird, so die Mitteilung der LMU. Das Inflammasom NLRP3 ist hierbei laut Aussage der Forscher von entscheidender Bedeutung. Die Ergebnisse ihrer aktuellen Studie haben die Wissenschaftler in dem Fachmagazin „Immunity“ veröffentlicht.
Schnellstart der Immunreaktion
Durch eine Kombination neuer Untersuchungsmethoden hat das Team um den LMU-Genforscher Veit Hornung laut Mitteilung der Universität „bislang unbekannte molekulare Mechanismen bei der menschlichen Immunantwort“ identifiziert. Grundsätzlich unterscheide das Immunsystem zwischen „selbst“ und „fremd“, um Krankheitserreger oder auch Krebszellen abzuwehren. Zur effektiven Bekämpfung von „fremd“ werde allerdings ein Schnellstart der Immunreaktion benötigt, bei dem angeborene Rezeptoren von Immunzellen fremde Oberflächenmoleküle erkennen, berichtet die LMU. Hierbei werden Botenstoffe freigesetzt, welche die Immunantwort in Gang bringen. Das Forscherteam um Veit Hornung konnte durch die Kombination zweier neuer Verfahren den Signalweg bestimmen, welche diesen Schnellstart der Immunantwort ermöglicht.
Mauszellen und menschliche Zellen mit unterschiedlicher Reaktion
„Durch das systematische Ausschalten einzelner Gene in einem neuartigen Zelltyp, der menschlichen Abwehrzellen bis ins Detail ähnelt, ist es gelungen, einen bislang unbekannten Signalweg aufzudecken, der eine wichtige Rolle in der Steuerung von Entzündungsprozessen spielt“, so die Mitteilung der LMU. Veit Hornung und sein Team hatten sich zunächst am Universitätsklinikum Bonn, dann an der LMU, an die Hornung im Oktober 2015 gewechselt ist, mit dem sogenannten NLRP3-Inflammasom befasst, das eine Schlüsselrolle bei häufig vorkommenden entzündlichen Erkrankungen wie zum Beispiel Gicht, Typ 2 Diabetes oder Arteriosklerose spielt. Die Untersuchungen an menschlichen Zellen zeigten jedoch andere Ergebnisse als die bisherigen Analysen, welche vor allem auf Versuchen an Zellen der Maus basierten, berichtet die LMU. So benötigten die Mauszellen zwei initiale Reize, damit das NLRP3-Inflammasom zur Ausschüttung des Botenstoffs Interleukin 1 führt. Doch die menschlichen Zellen (Monozyten) setzten diesen wichtigen Botenstoff in Reaktion auf einen einzelnen Reiz frei.
Die Studie sei ein weiteres Beispiel dafür, dass Ergebnisse aus dem Mausmodell nicht immer eins zu eins auf den Menschen übertragen werden können, erläutern die Forscher. So würden nur menschliche Monozyten in Reaktion auf Lipopolysaccharid direkt die Freisetzung von Interleukin 1 auslösen, ohne dass ein zweiter Reiz nötig ist. „Unsere Ergebnisse widerlegen bisherige Annahmen der Inflammasomforschung. Wir hoffen, dass unsere neue Methode weiter dazu beitragen kann, die zellbiologischen Grundlagen von Immunkrankheiten zu verstehen“, so das Fazit von Hornung und Kollegen. (fp)
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