Wie Omega-3-Fettsäuren das Immunsystem fit halten

Wis­sen­schaft­ler der Uni Jena und der Har­vard Medi­al School in Bos­ton haben Stoff­wech­sel­we­ge auf­ge­klärt, über die patho­ge­ne Bak­te­ri­en Ent­zün­dungs­pro­zes­se regu­lie­ren.

Ome­ga-3-Fett­säu­ren sind essen­zi­el­le Nah­rungs­be­stand­tei­le und gel­ten als sehr gesund. Die vor allem in Pflan­zen­öl und Fisch vor­kom­men­den Sub­stan­zen haben sich in zahl­rei­chen Unter­su­chun­gen als gesund­heits­för­dernd für das Herz-Kreis­lauf-Sys­tem erwie­sen. Dar­über hin­aus spie­len Ome­ga-3-Fett­säu­ren auch eine wich­ti­ge Rol­le bei der Immun­ab­wehr: Sie lie­fern die Grund­bau­stei­ne für ent­zün­dungs­auf­lö­sen­de Sub­stan­zen – Resol­vi­ne –, die das Abklin­gen von Ent­zün­dungs­re­ak­tio­nen zum Bei­spiel infol­ge von mikro­bi­el­len Infek­tio­nen för­dern. Ein inter­na­tio­na­les For­scher­team um Prof. Oli­ver Werz von der Fried­rich-Schil­ler-Uni­ver­si­tät Jena und Prof.Charles N. Ser­han von der Har­vard Medi­cal School in Bos­ton hat jetzt in der Fach­zeit­schrift „Natu­re Com­mu­ni­ca­ti­ons“ Stu­di­en­ergeb­nis­se vor­ge­stellt, die den zugrun­de­lie­gen­den zel­lu­lä­ren Mecha­nis­mus der Auf­lö­sungs­pha­se von Ent­zün­dungs­re­ak­tio­nen erklärt. Dem­nach neh­men krank­heits­er­re­gen­de Bak­te­ri­en gezielt Ein­fluss auf die Funk­ti­on von Makro­pha­gen und steu­ern so den gesam­ten Pro­zess der Ent­zün­dung anhand unter­schied­li­cher Fett­säu­ren. 

„Bei einer Ent­zün­dung han­delt es sich um eine Abwehr­re­ak­ti­on des Kör­pers auf einen schäd­li­chen Reiz, etwa ein­drin­gen­de Krank­heits­er­re­ger oder eine Gewe­be­ver­let­zung“, erläu­tert Werz von der Uni Jena die Grund­la­gen. Ziel sei es, damit den schäd­li­chen Reiz zu eli­mi­nie­ren und zer­stör­tes oder geschä­dig­tes Gewe­be zu rege­ne­rie­ren. „Dazu ist es aber not­wen­dig, dass sowohl die Aus­lö­sung des Ent­zün­dungs­ge­sche­hens als auch des­sen Abklin­gen vom Immun­sys­tem genau regu­liert wer­den“, macht der Inha­ber des Lehr­stuhls für Phar­ma­zeu­ti­sche und Medi­zi­ni­sche Che­mie deut­lich. Gera­ten die­se Pro­zes­se aus der Balan­ce lau­fe der Orga­nis­mus Gefahr, dass sich chro­ni­sche Ent­zün­dun­gen ein­stel­len, wie es bei­spiels­wei­se bei Arte­rio­skle­ro­se oder Auto­im­mun­erkran­kun­gen der Fall ist.

Makro­pha­gen pro­du­zie­ren ent­zün­dungs­re­gu­lie­ren­de Sub­stan­zen

In ihren Expe­ri­men­ten konn­ten die For­scher zei­gen, dass patho­ge­ne Erre­ger wie Sta­phy­lo­coc­cus aure­us und Esche­ri­chia coli in unter­schied­li­chen Makro­pha­gen­po­pu­la­tio­nen gegen­sätz­li­che Wir­kun­gen her­vor­ru­fen. So sti­mu­lie­ren sie M1-Makro­pha­gen, die vor allem in der Ent­zün­dungs­pha­se aktiv sind, zur Pro­duk­ti­on von ent­zün­dungs­för­dern­den Signal­stof­fen (Pro­sta­glan­di­ne und Leu­ko­trie­ne). M2-Makro­pha­gen dage­gen, die wäh­rend des Abkling­pro­zes­ses der Ent­zün­dung im Vor­der­grund ste­hen, wer­den von den Bak­te­ri­en dazu gebracht, ver­mehrt ent­zün­dungs­auf­lö­sen­de Sub­stan­zen (Resol­vi­ne, Lipo­xi­ne, Mare­si­ne, Pro­tek­ti­ne) aus Ome­ga-3-Fett­säu­ren zu bil­den.

Die Inter­ak­ti­on von M1-Makro­pha­gen mit patho­ge­nen Kei­men war bereits bekannt. Dass Bak­te­ri­en M2-Makro­pha­gen zur Frei­set­zung ent­zün­dungs­auf­lö­sen­der Sub­stan­zen aus Ome­ga-3-Fett­säu­ren anre­gen, ist jedoch eine völ­lig neue Erkennt­nis für die For­scher. „Die Akti­vie­rung bei­der Pha­sen der Ent­zün­dung macht durch­aus Sinn, denn so sorgt das Immun­sys­tem dafür, dass nach einer erfolg­reich abge­wehr­ten Infek­ti­on, die unschäd­lich gemach­ten Bak­te­ri­en aus dem Gewe­be besei­tigt und die Ent­zün­dungs­re­ak­ti­on gestoppt wer­den“, sagt Oli­ver Werz. Für den Phar­ma­zeu­ten und sei­ne Kol­le­gen in Jena und Bos­ton ist nun vor allem die Fra­ge inter­es­sant, wie sich die gewon­ne­nen Erkennt­nis­se künf­tig für die Behand­lung chro­nisch-ent­zünd­li­cher Erkran­kun­gen nut­zen las­sen. 

Koope­ra­ti­on mit Har­vard wird fort­ge­setzt

Die aktu­ell vor­ge­leg­ten Befun­de sind das Ergeb­nis einer bereits län­ger bestehen­den engen Koope­ra­ti­on des Jena­er Lehr­stuhls von Prof. Werz mit der Arbeits­grup­pe von Prof. Ser­han an der Har­vard Medi­cal School. Den Grund­stein hat Werz bereits 2015 wäh­rend eines Auf­ent­halts als Gast­pro­fes­sor an der Har­vard Medi­cal School gelegt. Nach sei­ner Rück­kehr aus Bos­ton haben sei­ne Mit­ar­bei­ter Dr. Jana Gerst­mei­er und Mar­kus Wer­ner die Unter­su­chun­gen in Jena fort­ge­führt. Aktu­ell flie­ßen die neu­en Erkennt­nis­se sowohl in die Stu­di­en von Dr. Gerst­mei­er im Rah­men eines För­der­pro­gramms der Carl-Zeiss-Stif­tung als auch in die Arbei­ten des Teams von Werz im Son­der­for­schungs­be­reich „Chem­Bio­Sys“ ein, in dem er und sei­ne Kol­le­gen ein Teil­pro­jekt zur Modu­la­ti­on der Makro­pha­gen durch Natur­stof­fe bear­bei­ten.

Ori­gi­nal­pu­bli­ka­ti­on: Werz O et al. Natu­re Com­mu­ni­ca­ti­ons 9 (2018) 

Quelle
Friedrich-Schiller-Universität Jena
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