Chronische Entzündungen: Filtration von Gewebsflüssigkeiten als mögliche Ursache identifiziert

  • Science

  • von Dr. Carola Krause
  • Medizinische Nachrichten
Der Zugang zum gesamten Inhalt dieser Seite ist nur Angehörigen medizinischer Fachkreise vorbehalten. Der Zugang zum gesamten Inhalt dieser Seite ist nur Angehörigen medizinischer Fachkreise vorbehalten.

Kernbotschaft

Fresszellen des Immunsystems nehmen große Mengen an Gewebsflüssigkeit auf, um diese in den Vakuolen zu filtern. Im Rahmen dieser Filtration muss es einer Zelle gelingen, große Mengen an Wasser wieder abzugeben, den Inhalt der Vakuolen zu konzentrieren und zu verdauen, um grundlegende, zelluläre Vorgänge zu kontrollieren. Ein deutsches Forschungsteam des Universitätsklinikums Erlangen (Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg) konnte in Kooperation mit einem internationalen Forscherteam aufschlüsseln, welche biochemischen Vorgänge die Wasserbewegungen während der Filtration regulieren und so das Immunsystem im Gleichgewicht halten. Die Ergebnisse dieser Studie zeigen einen direkten Zusammenhang zwischen zellbiologischen Vorgängen und der Entstehung einer Entzündung.

Hintergrund

Um den Körper effektiv schützen zu können, müssen Makrophagen im dauerhaften Austausch mit ihrer Umgebung stehen. Durch eine kontinuierliche Aufnahme großer Mengen an Gewebsflüssigkeit und dem anschließenden Filtern dieser Flüssigkeit in Vakuolen ist es Makrophagen möglich, ihre Umgebung genauestens zu sondieren und bei Bedrohung schnell zu reagieren. Bis dato war allerdings nicht bekannt, welche molekularen Mechanismen es den Abwehrzellen ermöglichen, den Flüssigkeitshaushalt während der Aufnahme zu regulieren und somit die Filtrationsfunktion überhaupt möglichen.

Filterkapazit ä t von Makrophagen bestimmt m ö glicherweise chronische Entz ü ndungen

Einem internationalen Forscherteam ist es gelungen mittels eines kombinierten Ansatz aus modernster Mikroskopietechnik und neuartiger intravitaler Bildgebung molekulare Vorgänge in isolierten Zellkulturen sowie in lebendem Gewebe zu analysieren.

„Wir konnten spezifische kanal-aktivierende Enzyme und Elektrolytkanäle in Immunzellen identifizieren, welche an Schlüsselpunkten dieses zelleigenen Verdauungsapparates die Auflösung der Vakuolen initiierten und für die Überwachungsfunktion der Gewebsmakrophagen verantwortlich sind,“ sagt Dr. Stefan Uderhardt, Arbeitsgruppenleiter in der Medizinischen Klinik 3 – Rheumatologie und Immunologie.

Die Forscher konnten zeigen, dass die Gewebsflüssigkeit ohne bestimmte Kanal-aktivierende Enzyme nicht aus den Vakuolen entweicht, und sie konnten diesen Vorgang pharmakologisch blockieren. Die Abwehrzellen verlieren dann ihre Funktionalität.

So konnte erstmalig einen direkten Zusammenhang zwischen zellbiologischen Vorgängen wie der Aufnahme und Verarbeitung von Gewebsflüssigkeit und chronischen Entzündungen hergestellt werden. Es scheint, dass bei Krankheitszuständen wie Fettstoffwechselstörungen, Autoimmunerkrankungen und chronischen Entzündungen diese molekularen Mechanismen gestört sein können, so dass es zu einem erhöhten Risiko für die Entstehung entzündlicher Erkrankungen kommt.

In Zukunft werden die Forschenden untersuchen, inwieweit Störungen dieser Filteraktivitäten eine klinische Relevanz für die Entstehung chronisch-entzündlicher, insbesondere rheumatologischer Erkrankungen, haben. Langfristiges Ziel ist es, neuartige Möglichkeiten zur Prävention und Therapie von Entzündungen zu entwickeln.

Finanzierung: Hospital for Sick Children Research Institute