Gendefekt bei Spinaler Muskelatrophie betrifft auch das Immunsystem

Ursache der Spinalen Muskelatrophie (SMA) ist meist ein Defekt im SMN-Gen, das in allen Zellen des Körpers exprimiert wird – sogar in Immunzellen. Der daduch entstehende Mangel an funktionalem SMN-Protein könnte daher auch das Immunsystem von Menschen mit SMA im Alter beeinträchtigen, wie Ergebnisse im „Journal of Clinical Investigation“ vermuten lassen.

Bei Patienten mit SMA führt eine Mutation im Survival of Motor Neuron(SMN)1-Gen in der Regel dazu, dass weniger funktionales SMN-Protein vorhanden ist. Motorische Nervenzellen sterben dadurch ab und Muskelzellen können nicht mehr angeregt werden. Dies bewirkt wiederum, dass die Muskeln verkümmern. Ohne Behandlung kann insbesondere bei schweren Formen von SMA die Lebenserwartung deutlich verkürzt sein.

Das SMN-Protein kommt jedoch nicht nur in Zellen des Nervensystems, sondern im gesamten Körper vor. „Uns hat interessiert, ob und wie die Zellen des Immunsystems in Personen mit SMA betroffen sind“, erklärt Dr. Ines Tapken vom TWINCORE – Zentrum für Experimentelle und Klinische Infektionsforschung. „Deshalb haben wir die Immunzellen im Blut von SMA-Patientinnen und -Patienten mit und ohne medikamentöse Therapie untersucht und mit denen gesunder Kontrollpersonen verglichen.“

Dazu isolierten die Forschenden die peripheren mononukleären Blutzellen (PBMC) und charakterisierten sie mittels spektraler Durchflusszytometrie genauer. „Wir haben sowohl die Zusammensetzung der Zellpopulationen analysiert als auch die Menge des SMN-Proteins in den einzelnen Zelltypen gemessen“, erklärt Katharina Rahmel-Stein, Doktorandin am Institut für Experimentelle Infektionsforschung am TWINCORE. „Besonders auffällig war, dass in gesunden Kontrollen Monozyten und dendritische Zellen vergleichsweise höhere SMN-Mengen aufwiesen.“ Auch unterschied sich die Gesamtzusammensetzung der Immunzellpopulationen bei Patienten mit SMA von der gesunder Kontrollpersonen.

SMA über neurologische Aspekte hinaus verstehen

Als Ergänzung zu den menschlichen SMA-Patienten haben Tapken und Rahmel-Stein auch Immunzellen aus der Milz von Mäusen mit SMA untersucht. Bereits bei drei Tage alten Tieren zeigten sich schwerwiegende Veränderungen. „Dies kann man wahrscheinlich darauf zurückführen, dass das SMN-Protein bei Mäusen bereits während der Embryonalentwicklung für die Differenzierung von Zellen eine Rolle spielt“, erläutert Tapken. „Ein direkter Vergleich mit den Bedingungen im Menschen ist daher nicht möglich, aber man kann aus den Mausexperimenten wichtige mechanistische Rückschlüsse ziehen.“

„Auch wenn es bisher nur wenige klinische Anhaltspunkte dafür gibt, dass die SMA-Erkrankung mit Auswirkungen auf die Funktion von Immunzellen einhergeht, haben unsere Untersuchungen gezeigt, dass alle Zelltypen weniger SMN exprimieren. Und das gilt gleichermaßen für Patienten mit SMA als auch für das SMA-Mausmodell“, betont Rahmel-Stein. „Wir vermuten, dass das Immunsystem des Menschen dadurch im Alter beeinträchtigt sein könnte.“ Dies könnte der Fokus für zukünftige Studien sein, um die Krankheit über rein neurologische Aspekte hinaus besser zu verstehen.

An der Studie waren neben weiteren Gruppen der MHH und der Universitätsmedizin Essen sowie der Universität Neapel auch Dr. Theresa Graalmann und Dr. Christine Ehlers aus der Nachwuchsforschungsgruppe Klinische Immunologie am TWINCORE beteiligt.