03.06.2019

Was die entgleiste Immunantwort bei Arterienverkalkung bremsen kann

Forschende aus München zeigen, wie Zellen der Immunabwehr (Neutrophile) den Tod gesunder Zellen herbeiführen. Sie haben auch ein Peptid entwickelt, das den fatalen Prozess stoppen kann.

Die molekularen Mechanismen chronischer Entzündungen wie der Arterienverkalkung (Atherosklerose), bei denen die Immunabwehr aus dem Takt gerät, erforscht Oliver Söhnlein von der Ludwig-Maximilians-Universität München am Institut für Prophylaxe und Epidemiologie der Kreislaufkrankheiten. In einer aktuell veröffentlichten Studie (siehe Nature, Online-Veröffentlichung am 1.5.2019) hat er zusammen mit einem internationalen Team die Rolle der Neutrophilen (das sind Zellen des angeborenen Immunsystems) untersucht. „Bei jeder Entzündung gibt es einen Kollateralschaden, da die Neutrophilen auch das Gewebe schädigen“, berichtet Söhnlein. Mit seinem Team zeigt er nun erstmals, wie die Neutrophilen diesen Gewebeschaden verursachen und einen zuvor noch nicht beschriebenen Zelltod auslösen. Zugleich haben die LMU-Forscher ein Peptid entwickelt, das diesen verhängnisvollen Prozess stoppen kann.

Bei Atherosklerose bilden sich Ablagerungen an der Innenwand von Gefäßen. Zellen des Immunsystems wandern an die geschädigte Stelle und locken über Signalstoffe weitere Zellen an, bis die Immunabwehr entgleist. Gefährlich wird es, wenn sich die Ablagerung, auch Plaque genannt, von der Gefäßwand löst. Das kann zu einem Herzinfarkt oder Schlaganfall führen. Die Neutrophilen spielen bei der Destabilisierung der Plaque eine ungute Rolle: Sie werden von Muskelzellen, die direkt unter der Gefäßwand der Plaque sitzen, sozusagen festgehalten und aktiviert. „Die Neutrophilen setzen ihre DNA (das Erbgut) und damit Histone frei, die stark geladen und zytotoxisch sind. Diese Histone töten die benachbarten Zellen, im Fall der Atherosklerose sind das die glatten Muskelzellen“, erklärt Oliver Söhnlein. Die Folge: Die Plaque wird instabil, sobald sie von den absterbenden Muskelzellen nicht mehr festgehalten werden kann. Dabei erfolgt der Zelltod osmotisch durch das Eindringen von Flüssigkeit in die Zelle, bis diese platzt – und zwar durch Löcher, die die Histone in der Membran der Muskelzellen hinterlassen haben.

Mithilfe der Technik der „Molekularen Modellierung“ haben die LMU-Forscher ein Peptid generiert, das an die Histone bindet und ihnen dadurch ihre toxische Funktion entzieht. „Der Wirkmechanismus lässt sich auch auf andere Krankheiten mit chronischer Entzündung wie zum Beispiel Arthritis und chronische Darmentzündungen übertragen“, erläutert Söhnlein. Das Peptid wurde inzwischen zum Patent angemeldet.

Quelle: Ludwig-Maximilians-Universität München