Zentrales Entzündungsprogramm entschlüsselt
Ein Forscherteam der Universität Erlangen unter der Leitung von Prof. Dr. Ricardo Grieshaber-Bouyer hat erfolgreich das Entzündungsprogramm in neutrophilen Granulozyten entschlüsselt.
Diese Zellen spielen eine entscheidende Rolle in der ersten Immunabwehr, sind jedoch auch an Autoimmunreaktionen und Entzündungsprozessen beteiligt. Die Forschungsergebnisse wurden in der Zeitschrift „Nature Communications“ veröffentlicht.
Ähnlichkeiten bei Genen von Mensch und Maus festgestellt
Neutrophile Granulozyten sind wichtige Vermittler der Immunabwehr und spielen eine zentrale Rolle bei immunvermittelten Krankheiten. Sie besitzen eine starke Anpassungsfähigkeit und können so individuell auf verschiedene Gewebe und Entzündungsreize reagieren.
Dass sich neutrophile Granulozyten von Mensch und Tier unterscheiden, ist bereits bekannt. Allerdings konnte das Forscherteam Parallelen zwischen den spezifischen Genen von Mäusen und Menschen aufdecken. Sie entwickelten eine Methode, um die Genexpression dieser Zellen in Mensch und Tier zu analysieren.
Zur Erinnerung: Was sind neutrophile Granulozyten?
Neutrophile Granulozyten gehören zu den weißen Blutkörperchen und sind Teil des angeborenen bzw. unspezifischen Immunsystems des Menschen.
Charakteristisch ist der mehrfach segmentierte Zellkern und die im Zytoplasma enthaltenen Granula. Das sind kleine rundliche Einschlüsse, die verschiedene Substanzen und Enzyme enthalten, welche für die Immunabwehr wichtig sind.
Neutrophile Granulozyten werden fortlaufend im Knochenmark gebildet und ans Blut abgegeben. Sie dienen beispielsweise der ersten Erkennung und Bekämpfung von Bakterien. Aktiviert werden sie durch verschiedene Bakterienbestandteile oder Zytokine und können so ihre immunologische Arbeit verrichten.
Ihre spezielle Struktur ermöglicht eine flexible Beweglichkeit und vereinfacht das Eindringen in infiziertes oder entzündetes Gewebe.
Zentrales Entzündungsprogramm: Schlüssel zur Aktivierung
Die Studie enthüllte die Existenz eines zentralen Entzündungsprogramms, das unabhängig von Gewebe und Entzündungsform abgespielt wird. Dieses Programm besteht aus einer Gruppe von Genen, die bei Entzündungen immer wieder auftauchen.
Es konnte gezeigt werden, dass bestimmte DNA-Abschnitte in Neutrophilen bereits vor der Immunabwehrreaktion aktiv werden. Das deutet auf eine Vorprogrammierung dieser Zellen hin, die genetisch darauf vorbereitet sind, das spezielle Entzündungsprogramm zu erkennen.
Die Forschenden betonen, dass neutrophile Granulozyten bei Entzündungen eine hohe Vielfalt aufweisen, das Kern-Entzündungsprogramm aber stets das gleiche ist.
Höhere Genexpression bei COVID-19-Patienten festgestellt
Prof. Dr. Grieshaber-Bouyer betonte die Relevanz dieses Programms und seine Assoziation mit dem Schweregrad von Krankheiten wie COVID-19.
Hier zeigten sich direkte Zusammenhänge: So konnte eine höhere Genexpression in Neutrophilen bei Corona-Patienten mit schwerem Verlauf festgestellt werden. Diese Erkenntnisse könnten zukünftig auch bei anderen entzündlichen Erkrankungen angewendet werden.
Entdeckung ermöglicht Forschung an neuen Therapieansätzen
Der Vergleich von Mensch und Maus zeigt, dass trotz Unterschieden die Genexpression der untersuchten neutrophilen Granulozyten eine erstaunliche Ähnlichkeit aufweist. Das ist ein toller Fortschritt, da die Übertragbarkeit von Ergebnissen aus dem Tiermodell nicht immer reibungslos möglich ist.
Der entdeckte Ansatz ermöglicht es, durch die ähnlichen Strukturen Daten besser zu kombinieren, um eventuelle Muster in Entzündungsprozessen aufzudecken. Außerdem können die Ergebnisse auch auf andere Gewebearten oder Organismen übertragen werden, um beispielsweise die Studienarbeit zu erleichtern und die Arten untereinander besser zu vergleichen.
Die Entdeckung des zentralen Entzündungsprogramms bietet weiterhin vielversprechende Ansätze für die zukünftige Forschung und Therapieentwicklung bei Infektionen und chronischen Entzündungen. Quelle: https://www.nature.com/articles/s41467-023-43573-9, https://www.fau.de/2024/01/news/super-code-geknackt-zentrales-entzuendungsprogramm-entdeckt/