Balanceakt: Umkehrung einer Lungenfibrose bei Sklerodermie erfordert eine Erhöhung antifibrotischer Proteine

Patienten, die an Sklerodermie und Lungenfibrose leiden, verfügen über eine zu geringe Menge des antifibrotischen Proteins Cathepsin L. Das zeigt eine neue Studie.

Wie die Forschenden schreiben, hat sich ein Großteil der Forschung zur Sklerodermie bisher auf erhöhte Mengen von Proteinen konzentriert, die bei den Betroffenen eine Fibrose fördern. Ein Forschungsteam der Medical University of South Carolina (MUSC) ist das Problem nun anders angegangen und hat bei diesen Patienten die Werte eines antifibrotischen Proteins, Cathepsin L, gemessen. Die Wissenschaftler berichten, dass Patienten mit Sklerodermie reduzierte Spiegel dieses antifibrotischen Proteins aufwiesen. Hinzu kommt, dass sich das Cathepsin L, das vorhanden war, in einem inaktiven Zustand befand, sodass es seine antifibrotische Funktion nicht erfüllen konnte.

„Ich denke, das Wichtigste hier ist der neue Blickwinkel, aus dem wir die Fibrose angegangen sind“, sagt Studienautor und Doktoran Joe Mouawad. „Ein Großteil der Forschung konzentriert sich darauf, was die Fibrose antreibt. Was wir hier zeigen, ist was fehlt, um eine Fibrose zu verhindern.“ Mouawad betont, dass die häufigste Todesursache bei Patienten mit Sklerodermie die Lungenfibrose ist – etwa 40 Prozent dieser Patienten leben nach der Diagnose keine zehn Jahre. Neue Medikamente können den Vernarbungsprozess bremsen, aber nicht aufhalten: „Sie verschaffen den Patienten zusätzliche Zeit, aber sie sind kein Heilmittel. Deshalb ist die Erforschung neuer Behandlungsmöglichkeiten dringend erforderlich“, betont Prof. Carol Feghali-Bostwick.

In älteren Arbeiten hatte Feghali-Bostwick ein potentes antifibrotisches Protein, Endostatin, identifiziert, das vom Körper auf natürliche Weise als Reaktion auf Fibrose produziert wird. Als ihr Forschungsteam Flüssigkeit aus der Lunge von Sklerodermiepatienten untersuchte, beobachtete es, dass Endostatin nicht in einer Konzentration vorlag, die zur Verringerung einer Lungenfibrose beitragen würde. „Aus irgendeinem Grund erreichen die Endostatinspiegel keine therapeutischen Werte“, erklärt Mouawad. Er wollte wissen warum.

Der Forscher beschloss daher, die Rolle von Cathepsin L zu untersuchen, da bekannt ist, dass es für die Freisetzung von Endostatin notwendig ist. Mouawad und Feghali-Bostwick isolierten Zellproben aus der Lunge von Patienten mit Sklerodermie und untersuchten auch Gewebeproben in Kultur, da dies die physiologischen Bedingungen der lebenden menschlichen Lunge realistischer nachahmt.

Durch diese Untersuchungen fanden die Wissenschaftler heraus, dass die Lungen von Patienten mit Sklerodermie weniger Cathepsin L enthält als gesunde Lungen. Sie stellten außerdem fest, dass Cathepsin L auch in Fibroblasten reduziert war. Schließlich wurde Cathepsin L auch in eine inaktive Form verpackt, um zu verhindern, dass es zur Geltung kommt.

Die Ergebnisse der Forschenden sind vor allem aus zwei Gründen wichtig. Zunächst wird das antifibrotische Protein Cathepsin L in der Lunge von Patienten mit Sklerodermie reduziert. Zweitens spielt Cathepsin L eine wichtige Rolle bei der Freisetzung von Endostatin, einem anderen antifibrotischen Protein. Die Wiederherstellung der Cathepsin-L-Spiegel und -Funktion könnte einen therapeutischen Nutzen für Patienten haben. Aber zuerst ist noch mehr Forschung nötig.

„Wir müssen herausfinden, wie wir die Expression von Cathepsin L wiederherstellen und seine Aktivität bei diesen Patienten steigern können“, sagt Mouawad. „Wenn man das Gleichgewicht in Richtung einer Anhäufung fibrotischer Proteinen verschiebt, wird man eine Fibrose haben. Wenn wir Wege finden, das Gleichgewicht wiederherzustellen, indem wir die Spiegel antifibrotischer Proteine ​​erhöhen, könnten wir eine Heilung und Auflösung des Zustandes erreichen.“