Wie ein Eiweiß das Abklingen von Entzündungen fördert

Entzündungen sind eine natürliche Abwehrreaktion des Immunsystems gegen Krankheitserreger. Wenn sie außer Kontrolle geraten, können sie selbst zu Erkrankungen führen. Ein körpereigenes Eiweiß namens DEL-1 sorgt als zentraler Akteur dafür, dass übermäßige Entzündungen abklingen. Die Bedeutung und die grundlegende Funktionsweise des Proteins konnten Wissenschaftler der TU Dresden gemeinsam mit einem internationalen Forscherteam zeigen.

Eine Entzündung kann sich ähnlich wie ein Feuer ausbreiten und lange andauern, wenn sie nicht wirkungsvoll bekämpft wird. Eine zentrale Rolle bei der körpereigenen Feuerwehr spielt das Protein DEL-1. „Wir konnten zeigen, dass DEL-1 die Immunabwehr entscheidend reguliert. Bildlich gesprochen steuert das Protein einen Großteil der Lösch- und Aufräumarbeiten. Das Verständnis dieses Mechanismus könnte künftig dazu beitragen, verschiedene entzündliche Erkrankungen besser zu behandeln“, sagte Prof. Triantafyllos Chavakis, Direktor des Instituts für Klinische Chemie und Laboratoriumsmedizin (IKL) der TU Dresden.

Zu Beginn einer Entzündung wandern Neutrophile in das betroffene Gewebe. Dort treiben sie die Entzündung ebenso voran wie die Aktivität von Makrophagen, die entzündungsfördernde Substanzen produzieren. Das Protein DEL-1 bildet eine Art Brücke zwischen Makrophagen und absterbenden Neutrophilen. Dies veranlasst die Makrophagen zum einen dazu, absterbende Neutrophile in einer Art Aufräumaktion zu fressen. Zum anderen programmiert DEL-1 die Fresszellen dahingehend um, dass sie entzündungshemmende Stoffe produzieren. „Beides sind wichtige Prozesse, die die Entzündung zurückgehen lassen und ein gesundes Gleichgewicht im Gewebe wiederherstellen“, betonten Dr. Ioannis Kourtzelis und Dr. Ioannis Mitroulis, Wissenschaftler am IKL und am Nationalen Centrum für Tumorerkrankungen Dresden (NCT/UCC) Dresden.

Durch seine Bedeutung für den Entzündungshaushalt wirkt DEL-1 nicht nur als Brücke zwischen Immunzellen, sondern verbindet auch die Forschung an unterschiedlichen Erkrankungen. So spielen Entzündungen beispielsweise auch eine wichtige Rolle, wenn körperfremde Blutstammzellen an Leukämiepatienten transplantiert werden. Dann können die Immunzellen des Spenders den Empfänger angreifen. „Wir planen zu untersuchen, wie der nun entdeckte DEL-1-Mechanismus die so genannte Graft-versus-host Erkrankung bei Leukämiepatienten eindämmen kann“, erklärte Prof. Martin Bornhäuser, geschäftsführender Direktor am NCT/UCC Dresden und Direktor der Medizinischen Klinik I des Universitätsklinikums Dresden. Auch für die Behandlung von Krankheiten wie Multipler Sklerose, Stoffwechselerkrankungen oder entzündlichen Knochenerkrankungen könnten die Ergebnisse neue Ansätze liefern.

Bereits seit einigen Jahren ist bekannt, dass DEL-1 auch eine wichtige Rolle am Beginn von Entzündungen spielt, indem es die Ansammlung von Neutrophilen im Gewebe hemmen kann. Die Wissenschaftler konnten nun zeigen, dass die verschiedenen Funktionen des Proteins in unterschiedlichen Stadien des Entzündungsprozesses entscheidend davon abhängen, welche Zellen das körpereigene Eiweiß abscheiden. „Dieses ortsgebundene Prinzip ist neu. Die Funktion von Molekülen im Gewebe kann entscheidend von ihrem geographischen Vorkommen abhängen“, sagen Prof. Chavakis und sein langjähriger Kooperationspartner Prof. George Hajishengallis von der University of Pennsylvania, USA.

Originalpublikation:
Kourtzelis I et al.: DEL-1 promotes macrophage efferocytosis and clearance of inflammation.
Nature, 19. November 2018