tRNA-Fragmente sind an Immunreaktion nach Schlaganfall beteiligt

Ein Schlaganfall ist ein gravierender Eingriff in das körperliche Gleichgewicht. Unter anderem löst das Immunsystem eine Entzündungsreaktion aus, die in eine Immunschwäche umschlagen kann. Ein internationales Forscherteam unter Beteiligung der Goethe-Universität konnte jetzt erstmals zeigen, dass in dieser Immunantwort tRNA-Fragmente eine Rolle spielen. 

Mit Methoden der Bioinformatik untersucht Dr. Sebastian Lobentanzer von der Goethe-Universität schon länger die Dynamik kleiner RNAs in verschiedenen Kontexten. Die kleinen RNAs sind in jüngster Zeit vor allem wegen ihrer regulatorischen Eigenschaften für die Forschung immer interessanter geworden. Um ihre Funktion beim Schlaganfall zu ergründen, untersuchte Lobentanzer zusammen mit Katarzyna Winek von der Hebrew University, Jerusalem, microRNAs und tRNA-Fragmente aus dem Blut von Schlaganfall-PatientInnen, die an einer Studie der Charité Berlin teilnahmen. „Bei tRNA-Fragmenten, die man bisher lediglich für Abfallprodukte der Aminosäuren transportierenden tRNAs gehalten hat, mehren sich seit kurzem Hinweise auf eine biologische Funktion. Das hat uns natürlich interessiert“, erklärt der Pharmakologe.

Die Idee zu diesem internationalen Kooperationsprojekt hatten Hermona Soreq (Hebrew University of Jerusalem) und Andreas Meisel (Charité Berlin). Beide erforschen mit Unterstützung der Einstein-Stiftung Berlin gemeinsam die Rolle der kleinen RNAs bei der Regulation bestimmter Signalwege in Blutzellen von SchlaganfallpatientInnen. In der Konzeption und Auswertung der Studie waren Winek am Edmond and Lily Safra Center of Brain Science (Hebrew University) und Lobentanzer vom Institut für Pharmakologie und Klinische Pharmazie (AK Jochen Klein) an der Goethe-Universität federführend.

Tatsächlich konnte das internationale Forscherteam erstmals zeigen, dass tRNA-Fragmente in Monozyten an der Immunantwort nach einem Schlaganfall beteiligt sind. „Es könnte – vereinfacht gesagt – zu einer ‘Wachablösung’ kommen, bei der die tRNA-Fragmente die microRNAs in den Monozyten ersetzen“, erklärt Lobentanzer. „Bioinformatische Netzwerkanalysen zeigen, dass die beiden kleinen RNA-Spezies höchst unterschiedliche Rollen in der Immunregulation einnehmen, und deshalb an der Homöostase beteiligt sein könnten.“ Langfristig wollen die Forscher Therapeutika finden, die in diese Vorgänge regulierend eingreifen können. Denn wenn sich der Status der Immunität eines jeden Patienten nach einem Schlaganfall individuell bestimmen ließe, könnte man viele Komplikationen vermeiden.

Originalpublikation:
Winek K et al. Transfer RNA fragments replace microRNA regulators of the cholinergic post-stroke immune blockade. PNAS, 7. Dezember 2020