Autoimmunerkrankungen wie Rheuma, Multiple Sklerose und Co: Immunentzündungen durch Proteine

Neue Erkenntnisse über die Entstehung von Autoimmunerkrankungen

Autoimmunerkrankungen sind Krankheiten, bei denen sich das Immunsystem gegen den Körper selbst richtet. Daraus resultieren unterschiedlichste Krankheitserscheinungen wie Multiple Sklerose (MS) oder Rheuma. Ein Forschungsteam hat nun neue Erkenntnisse über die Entstehung solcher Erkrankungen gewonnen.

Forschende haben entdeckt, dass bestimmte Proteine des angeborenen Immunsystems, nicht nur indirekt, sondern auch direkt mit normalerweise nützlichen Immunzellen interagieren und dadurch die Produktion von schädlichen, entzündungsfördernden Zellen erhöhen können. Die Erkenntnisse könnten künftig zur Entwicklung neuer Therapien von Autoimmunerkrankungen beitragen.

Immunsystem richtet sich gegen eigenen Körper

Wie in einer aktuellen Mitteilung der Universitätsmedizin Mainz erklärt wird, richtet sich das Immunsystem bei bestimmten Krankheiten, den sogenannten Autoimmunerkrankungen, wie beispielsweise MS, rheumatoider Arthritis oder systemischem Lupus erythematodes (SLE), gegen den eigenen Körper und löst chronische Entzündungen aus.

Betroffene Patientinnen und Patienten weisen häufig erhöhte Mengen von sogenannten Neutrophil Extracellular Traps, kurz NETs, auf. Daher sehen Fachleute darin einen Zusammenhang mit dem Entstehen von Autoimmunerkrankungen.

Die NETs stellen in der Regel einen nützlichen Abwehrmechanismus des angeborenen Immunsystems dar. Neutrophile sind eine Unterform der weißen Blutkörperchen, die auch als Leukozyten bekannt sind. Sie bilden einen wichtigen Teil des angeborenen Immunsystems; etwa zwei Drittel aller Leukozyten sind Neutrophile.

Neutrophil Extracellular Traps 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 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Instituts für Immunologie der Universitätsmedizin Mainz die Funktionsmechanismen und Wechselwirkungen von NET-Proteinen auf Immunzellen analysiert.

Ihre Ergebnisse wurden in der renommierten Fachzeitschrift „Nature Communications“ veröffentlicht.

Zur Behandlung von Sepsis entwickeltes Medikament

„Wir haben unter anderem untersucht, ob und wie sich die Wechselwirkungen von NET-Proteinen auf Zellen wirksam unterbinden lassen“, erläutert der Leiter des Instituts für Immunologie an der Universitätsmedizin Mainz, Univ.-Prof. Dr. Tobias Bopp.

„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.“

Wie die Forschenden entdeckten, können weiße Blutkörperchen durch ihre NETs TH17-Zellen direkt aktivieren. Die Histone lösen laut den Fachleuten bei einem speziellen Typ an Immunzellen den sogenannten T-Zellen, direkt die Produktion von bestimmten Botenstoffen aus. Diese Botenstoffe wiederum signalisieren den T-Zellen, sich in TH17-Zellen zu differenzieren.

Wie in der Mitteilung erklärt wird, sind TH17-Zellen ein spezieller Typ von T-Helferzellen und haben eine wichtige Rolle unter anderem bei der Aktivierung von Neutrophilen. Bei einem gesunden Menschen helfen sie dabei, bestimmte bakterielle Infektionen oder Pilzinfektionen erfolgreich zu bekämpfen.

Wenn es zu einer unkontrollierten Aktivierung dieser Zellen kommt, könnte dies eine chronische Entzündung verursachen. Das führt zu einer Immunantwort auch gegen eigene gesunde Zellen, definiert als Autoimmunreaktion.

Nicht die indirekten Auswirkungen untersucht

Im Gegensatz zu früheren Forschungsarbeiten untersuchte das Team der Universitätsmedizin Mainz nicht die indirekten Auswirkungen von NETs auf T-Zellen bei Autoimmunentzündungen, sondern ob und wie NETs und ihre Proteine normalerweise hilfreiche T-Zellen direkt beeinflussen und so zu Autoimmunerkrankungen beitragen können.

„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“, erklärt Dr. Alicia Wilson, Erstautorin der Publikation.

„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“, so die Wissenschaftlerin am Institut für Immunologie der Universitätsmedizin Mainz. (ad)