Autoimmunerkrankungen: Warum das Immunsystem zum Feind wird

Mechanismus für Autoimmunerkrankungen entschlüsselt

Unser Immunsystem ist die stärkste Waffe, die uns gegen Krankheitserreger zur Verfügung steht. Bei Autoimmunerkrankungen wendet sich das körpereigene Abwehrsystem jedoch gegen uns. Ein deutsches Forschungsteam berichtet nun über neue Erkenntnisse zu dem zugrundeliegenden Mechanismus bei solchen Erkrankungen.

Forschende des Universitätsklinikums Bonn und der Technischen Universität Dresden haben am Beispiel der seltenen Autoimmunerkrankung Aicardi-Goutières Syndrom die treibende Kraft für unkontrollierte Immunreaktionen entschlüsselt. Die Studienergebnisse wurden nun in dem „Journal of Experimental Medicine“ publiziert.

Interferon ist das Alarmsystem des Körpers

Der Alarmbotenstoff Interferon spielt eine entscheidende Rolle in unserem Immunsystem. Dabei handelt es sich um immunstimulierende Proteine, die insbesondere von den weißen Blutkörperchen (Leukozyten) sowie von speziellen Zellen des Bindegewebes (Fibroblasten) gebildet werden.

Interferon wird vor allem dann ausgeschüttet, wenn unser angeborenes Immunsystem virale Erbinformationen erkennt. Der Alarmbotenstoff Typ I Interferon ist ein sehr starker Immunzellen-Aktivator. Er ist daher essentiell für die Abwehr vieler Krankheitserreger.

Fehlalarm im Immunsystem

Bei Autoimmunerkrankungen kommt es jedoch zu einer unkontrollierten Bildung von Interferonen, ohne dass ein konkreter Infektionserreger vorliegt. Die Arbeitsgruppe konnte nun einen Mechanismus aufklären, der die treibende Kraft für solche unkontrollierten Interferon-Produktionen darstellt.

Menschliche Erbinformationen können denen von Viren ähneln

Wenn zu viel oder zu lange Interferon produziert wird, beginnt das überaktivierte Immunsystem gesunde Zellen anzugreifen. Virale Erbinformationen können mitunter den körpereigenen Erbinformationen, die in der DNA und RNA codiert sind, sehr ähnlich sein.

Körpereigene Zellen besitzen daher einen Sicherheitsmechanismus, der verhindern soll, dass die eigenen Erbinformationen als Krankheitserreger interpretiert werden. Bei Autoimmunerkrankungen wie Lupus Erythematodes versagen diese Mechanismen jedoch, wodurch Interferone produziert werden, ohne dass virale Erbinformationen vorliegen.

Interferon-Produktion erstmals zurückverfolgt

„Erkrankungen wie Lupus können nur schwer untersucht werden, weil viele Gene daran beteiligt sind“, erläutert Forschungsgruppenleiter Professor Dr. Rayk Behrendt. Die Ursache für eine überschießende Interferon-Produktion kann ihm zufolge jedoch genau einem Gendefekt zugeordnet werden.

Diesen Aspekt machte sich die Arbeitsgruppe im Rahmen der aktuellen Studie zunutze. Bei Mäusen mit dem Aicardi-Goutières Syndrom konnten die Forschenden der Ursache für die unkontrollierte Interferon-Produktion auf den Grund gehen.

Sind Gen-Mutationen für Autoimmunerkrankungen verantwortlich?

Das Team fand heraus, dass Mutationen in bestimmten Genen zu der Überproduktion von Interferon führen. SAMHD1 ist eines dieser Gene. Im Normalfall reguliert es die Vermehrung und Reparatur der DNA im Zellkern.

Wenn dieses Gen fehlerhaft ist, werden zelleigene Nukleinsäuren nicht mehr richtig abgebaut und können dann von Sensoren des angeborenen Immunsystems als Krankheitserreger interpretiert werden, wodurch die Interferon-Produktion hochgefahren wird.

RNAs aus Retroviren als treibende Kraft

Bislang wurde angenommen, dass die Prozesse der Autoimmunerkrankung über die DNA ausgelöst werden. „Wir zeigten aber nun, dass entgegen den bisherigen Erwartungen die Erkennung von zelleigener RNA die treibende Kraft hinter der unkontrollierten Interferon-Produktion ist“, korrigiert Professor Behrendt.

„Hierbei sieht es so aus, als ob vor allem RNAs von in unserem Genom kodierten Viren eine Rolle spielen“, berichtet der Studienleiter. Solche Sequenzen machen ihm zufolge rund 40 Prozent unseres Erbguts aus.

Versteckte Virusinformationen in unseren Zellen

Bereits im Jahr 2020 zeigte ein japanisches Forschungsteam, dass sogenannte Retroviren in der Lage sind, Erbinformationen in das menschliche Genom einzubauen, wenn sie den Körper infizieren. Die Arbeitsgruppe aus Japan legte nahe, dass Viren auf diese Weise maßgeblich an der Evolution des Menschen beteiligt sind (siehe: Viren beeinflussen die Evolution stärker als gedacht).

Das Team um Professor Behrendt sieht hier den Schlüssel, um Autoimmunerkrankungen besser zu verstehen und um neuartige Therapie-Ansätze zu schaffen. Darüber hinaus wurden Mängel im SAMHD1-Gen auch mit der Entstehung von Krebs in Verbindung gebracht.

In einer weiteren Studie wollen die Forschenden nun klären, warum es ausgerechnet in Zellen mit Mängeln im SAMHD1-Gen zu einer Anreicherung von RNA aus endogenen Retroviren kommt. (vb)