Gasdermin B bei CED: Für die Wundheilung wichtige Reparatureigenschaften entdeckt

Ein internationales Forschungsteam hat neue Eigenschaften des Proteins Gasdermin B entdeckt, das die Reparatur von Epithelzellen bei Personen bei Chronisch-entzündlichen Darmerkrankungen (CED) fördert.

Die neuen Erkenntnisse, die kürzlich in der Zeitschrift „Cell“ veröffentlicht wurden, sind bedeutsam, weil die Auswirkungen von Gasdermin B (GSDMB) auf das heilende Epithel laut den Forschenden eine Schlüsselrolle in der Erforschung der Wundbildung und der Entwicklung neuartiger Therapeutika zur Verbesserung der Wundheilung spielen wird, wie Prof. Theresa Pizarro von der Case Western Reserve University School of Medicine (USA) betont. Sie ist Hauptautorin der gerade publizierten Studie.

Bei Gasderminen handelt es sich um eine Familie von Proteinen, von denen man weiß, dass sie Pyroptose verursachen – eine Art von Zelltod, die normalerweise durch Infektionen und Entzündungen ausgelöst wird und zu Erkrankungen wie Colitis ulcerosa und Morbus Crohn beiträgt.

Innerhalb dieser Proteinfamilie verursacht Gasdermin B (GSDMB) im Gegensatz zu anderen Gasdermin-Proteinen keine Pyroptose, insbesondere in Epithelzellen, sondern trägt stattdessen zur Gesunderhaltung des Gastrointestinaltraktes bei – eine bedeutende Entdeckung für die Entwicklung zukünftiger Therapien.
Frühere Untersuchungen hatten gezeigt, dass Personen, die genetische Variationen von Gasdermin B tragen, ein erhöhtes Risiko für entzündliche Erkrankungen wie Asthma oder CED besitzen.

„Über die Mechanismen, die dabei ablaufen, war wenig bekannt“, erklärt Pizarro. „In unseren Studien haben wir die funktionellen Folgen dieser GSDMB-Genvarianten aufgedeckt.“

„Obwohl CED-Patientinnen und -Patienten bei Krankheitsschüben höhere GSDMB-Spiegel produzieren können, beeinträchtigt das von den genetischen Varianten produzierte GSDMB-Protein die Fähigkeit von Epithelzellen, sich zu regenerieren und eine gesunde Barriere zu bilden, die für die Heilung entscheidend ist – zum Beispiel bei Geschwüren von Personen mit Colitis ulcerosa”, erklärt Pizzaro.

Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler analysierten Proben von Personen mit M. Crohn und C. ulcerosa mit modernsten Techniken wie Einzelzell-RNA-Sequenzierung, CRISPR/Cas9 und epithelialen Organoidkulturen. Die Ergebnisse bestätigten einen erheblichen Anstieg von GSDMB in Biopsien von Patientinnen und Patienten mit CED, insbesondere mit C. ulcerosa, im Vergleich zu GSDMB-Spiegeln, die bei gesunden Personen gefunden wurden.
Die Ergebnisse zeigten überraschenderweise das Fehlen des von GSDMB verursachten Epithelzelltodes. Stattdessen führte das erhöhte Niveau zu Proliferation und Migration von Zellen und zu einer verringerten Adhäsionsdynamik. Gemeinsam fördern diese Prozesse laut Pizarro die Wiederherstellung der Epithelschicht und eine effektive Wundheilung.

„Zukünftige Therapien, die auf Gasdermin B abzielen, sind nicht unbedingt auf CED oder andere chronische Entzündungszustände des Gastrointestinaltraktes beschränkt“, erklärt Pizarro. “Sie haben auch weitreichende Auswirkungen auf eine effektive Wundheilung der Lunge, der Haut und anderer Organe, die mit der Umgebung außerhalb des Körpers in Verbindung stehen und für die Aufrechterhaltung einer effizienten Epithelbarriere erforderlich ist.“

Pizarro schrieb „diese bahnbrechende Entdeckung den gemeinsamen und konzertierten Bemühungen von Immunologen, Gastroenterologen, Zellbiologen und Bioinformatikern aus der ganzen Welt“ zu, darunter von der Universität Oxford (Großbritannien) der Universität Athen (Griechenland), dem Baylor College of Medicine, UT Southwestern und ihren Kollegen vom Cleveland Clinic Lerner Research Institute und Case Western Reserve (USA).