Neue Forschungsergebnisse liefern Erkenntnisse darüber, warum Patienten mit Diabetes und Adipositas Probleme mit der Wundheilung haben

Forschende der University of Calgary (Kanada) haben einen vielversprechenden neuen Ansatz zur Behandlung bakterieller Hautinfektionen identifiziert.

In einer kürzlich in „Nature“ veröffentlichten Studie haben Erstautorin Dr. Rachel Kratofil und die Co-Seniorautoren Dr. Paul Kubes und Dr. Justin Deniset zusammen mit ihrem Forschungsteam neue Erkenntnisse beschrieben, die zu Fortschritten bei der Behandlung bakterieller Infektionen und Wunden führen könnten.

„Zwar sind für die Übertragung unserer Forschung vom Labor in die Patientenversorgung noch viel mehr Untersuchungen notwendig, die ein Modell beinhalten werden, das enger mit Erkrankungen beim Menschen verwandt ist. Es ist aber schon jetzt spannend diese grundlegende Entdeckung gemacht zu haben, die Infektionen lindern und die Gewebereparatur beim Menschen verbessern könnte, insbesondere bei schwer zu behandelnden Fällen“, sagt Kratofil.

Traditionell bestand die Annahme, dass sowohl Neutrophile als auch Monozyten rekrutiert werden, um Bakterien von einer infizierten Stelle auf der Haut zu eliminieren. Wenn diese Zellen zusammenarbeiten, fungieren sie als erste Verteidigungslinie des Immunsystems im Körper. Die neue Arbeit zeigt aber nun, dass Monozyten allein in der Lage sind, eine raschere Wundheilung zu ermöglichen. Monozyten unterstützen den Heilungsprozess, indem sie den Leptinspiegel und das Blutgefäßwachstum während der Wundheilung regulieren. Sie produzieren auch das die Wundheilung unterstützende Hormon Ghrelin.

Überraschende Verbindung zwischen Stoffwechselhormonen und Gewebereparatur

Das Gleichgewicht zwischen Ghrelin und Leptin wird seit Langem als entscheidend für den Stoffwechsel und die Ernährung angesehen, war aber bisher nicht für seine Verbindung zu Immunmechanismen und Gewebereparatur bekannt.

Mithilfe der intravitalen Mikroskopie, die die Beobachtung lebender Zellen ermöglicht, konnte Kratofil die Immunantwort auf Staphylococcus-aureus-Bakterien in einem Tiermodell sichtbar machen. S. aureus kommt beim gesunden Körper häufig auf der Haut oder in der Nase vor und kann ein Katalysator für eine Vielzahl von Krankheiten im Zusammenhang mit Haut- und Gewebeinfektionen wie Abszessen oder Geschwüren sein. In einigen Fällen können die Bakterien zu schweren Infektionen wie einer Pneumonie und Endokarditis führen.

Nach einer S.-aureus-Infektion rekrutiert der Körper Neutrophile und Monozyten. Neutrophile beseitigen Bakterien, während Monozyten helfen, Gewebe zu reparieren. In Abwesenheit von Monozyten kommt es zu einer erhöhten Leptinproduktion, was zu einem Wachstum der Blutgefäße bei der Infektion führt. Das Ergebnis kann eine verzögerte Heilung und Narbenbildung sein. Im Gegensatz dazu produzieren Monozyten an der Infektionsstelle Ghrelin, das die Bildung von überschüssigem Blutgefäßwachstum blockiert, das durch Leptin angetrieben wird, wodurch es zu einer Gewebereparatur kommt.

Bedeutung der Studienergebnisse

„Diese Arbeit ist wichtig, weil sie auf einen Paradigmenwechsel hinweist, der die derzeitige Auffassung infrage stellt, dass Neutrophile und Monozyten Bakterien beseitigen. Unsere Studie hebt die Rolle von Monozyten bei der Wundheilung hervor“, erklärt Kratofil.

Kubes und sein Forschungsteam glauben, dass diese Studie die Möglichkeit eröffnet, Stoffwechselhormone (Ghrelin und Leptin) in die Bereiche der Immunologie und Mikrobiologie einzuführen.

„Es wird zum Beispiel interessant sein zu sehen, wie Ghrelin und Leptin in anderen Krankheitsmodellen wie sterilen Verletzungen oder Krebs reagieren, und zu erfahren, wie diese Prozesse verändert werden, wenn ein Patient gleichzeitig an mehreren Erkrankungen oder an Störungen wie Adipositas und Diabetes leidet“, sagt Kubes.