Möglicher Therapieansatz gegen Entzündungsreaktionen
Die Symptome von allergischen Erkrankungen wie Asthma, allergischer Rhinitis oder Neurodermitis werden von Entzündungen verursacht. Dabei spielen die beiden Proteine S100A8 und S100A9 eine zentrale Rolle. Werden zu viele dieser Proteine ausgeschüttet, so können sie die Krankheit verschlimmern. Deutsche Forschende haben nun im ‚Journal of Clinical Investigation‘ gezeigt, wie ihre Aktivität gesteuert wird und liefern so einen möglichen neuen Therapieansatz.
Das Immunsystem unseres Körpers ist ein sehr komplexes System, an dessen Funktion eine Vielzahl von Zellen und Eiweißstoffen (Proteinen) beteiligt sind. Zu diesen Zellen des Immunsystems gehören auch die Fresszellen, im Fachjargon Phagozyten genannt. Sie wandern zum Krankheitsort hin, finden fremde Stoffe oder krankhaft verändertes Gewebe und setzen unter anderem die beiden Proteine S100A8 und S100A9 frei. Diese fördern an der betroffenen Stelle die entzündliche Reaktion. Die beiden Eiweißstoffe sind die am häufigsten vorkommenden „Alarmgeber“ bei entzündlichen Erkrankungen. Zu den Aufgaben von S100A8 und S100A9 gibt es bereits viele wissenschaftliche Publikationen, aber bislang war unklar, wie die Aktivität dieser Proteine gesteuert wird.
Im Doppelpack zur Initialzündung
Nun haben Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen aus Münster in Untersuchungen mit Mäusen herausgefunden, dass die Eiweißstoffe stets gemeinsam wirken: Sie bilden sogenannte Heterodimere, also einen festen Verbund zweier Proteine. Sobald sie freigesetzt sind, binden diese Heterodimere an Zellen, auf deren Oberfläche das Rezeptor-Protein TLR4 vorkommt und lösen über diesen Rezeptor eine passende Immunantwort aus.
Für diese Initialzündung haben die beiden S100-Proteine nur wenig Zeit. Finden sie keine passende Zielzelle zur Aktivierung, binden sich zwei Heterodimere aneinander. Diese doppelte Verbindung nennt man Tetramer. In dieser Form sind die Proteine wieder inaktiv. Auf diese Weise garantiert der Körper, dass er nur an den Stellen eine Immunreaktion auslöst, an denen sie auch gebraucht wird und sorgt so dafür, dass die Entzündungsreaktion lokal begrenzt bleibt. Sobald diese Steuerung aber gestört ist und sich nicht alle überschüssigen S100A8- und S100A9-Proteine zu Tetrameren zusammenschließen können, kommt es zu einer Verschlimmerung der Erkrankung, denn die entzündungsfördernde Aktivität der Heterodimere bleibt bestehen und breitet sich im schlechtesten Fall über den Körper aus, wird also systemisch.
Die Erkenntnisse des Forscherteams könnten zu neuen Ansatzpunkten in der Therapie für viele entzündliche Krankheiten wie beispielsweise Asthma führen. Aktuell sucht man nun nach Antikörpern, die sich an die beiden Eiweißstoffe heften, also die aktiven Heterodimere blockieren und damit nur lokal am Ort der Entzündung die Immunreaktion abschwächen. Nebenwirkungen, wie bei bisherigen Medikamenten würden damit vermieden, so die Autoren in einer Mitteilung. Die Entwicklung der Medikamente würde allerdings noch einige Zeit dauern.
Quellen:
Vogl, T. et al.: Autoinhibitory regulation of S100A8/S100A9 alarmin activity locally restricts sterile inflammation. In: The Journal of Clinical Investigation
Westfälische Wilhelms-Universität Münster: Ungewünschte Immunreaktionen stoppen: Neuer Ansatz für die Entwicklung von Therapien. Pressemitteilung vom 5. Juni 2018
