Ludwig-Maximilians-Universität München
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Medizin

Gefährliche Bodyguards

München, 11.12.2012

Geraten physiologische Mechanismen außer Kontrolle, können sie dem Körper gefährlich werden. NeueStudien zu einem Entzündungsprozess und zur Bildung von Blutplättchen könnten nun helfen, auch solche überschießenden Reaktionen besser zu verstehen.

Auch ohne Krankheitserreger können im Körper Entzündungen entstehen: Die sogenannte sterile Entzündung ist eine natürliche Reaktion auf Schädigung oder Untergang von Gewebe, etwa bei Traumata, Verbrennungen, Herzinfarkten oder Schlaganfällen. Die absterbenden Zellen setzen Moleküle frei, die in Reaktion mit dem Immunsystem eine Entzündungskaskade auslösen, wodurch die Zellreste abgeräumt werden. Bei einer überschießenden Immunreaktion aber kann es zu einer zusätzlichen Gewebeschädigung kommen.

Bislang war unklar, wie Entzündungszellen durch das Gewebe zum Zielort navigieren und ob sie dabei von gewebsständigen Zellen unterstützt werden, die nicht zum Immunsystem gehören. Ein Forscherteam unter der Leitung von Dr. Konstantin Stark und Professor Steffen Massberg vom Klinikum der Universität München hat nun gezeigt, dass bestimmte Zellen der Gefäße bei der aktiven Rekrutierung von Entzündungszellen eine maßgebliche Rolle spielen. Diese sogenannten Perizyten steigern zudem die Fähigkeit der Entzündungszellen, sterile Entzündungen zu erkennen.

Molekulare Autobahnen
Perizyten bilden die zweite Zellschicht und die Außenseite von Gefäßen der Mikrozirkulation. Wie sich in der aktuellen Studie erwies, können diese Zellen sterile Entzündungsprozesse mit Hilfe spezifischer Rezeptoren detektieren. Sie setzen dann Lockstoffe für Immunzellen sowie bestimmte Adhäsionsmoleküle frei. „Die Perizyten bilden so eine Art molekularer Autobahnen, die Immunzellen schneller durch das Gewebe navigieren und das Zentrum der sterilen Entzündung finden lassen“, sagt Massberg.

Die Perizyten könnten damit einen neuartigen Angriffspunkt für Therapien bilden, die bei einer sterilen Entzündung eine Schädigung des Gewebes bei einer überschießenden Immunreaktion verhindern sollen. „Mit dieser Studie konnten wir zeigen, dass Perizyten bei lokalen Entzündungen eine wichtige Funktion erfüllen“, so Massberg „Im nächsten Schritt wollen wir klären, ob sie auch bei systemischen Entzündungen eine Rolle spielen.“

Wartungsarbeiten an den Gefäßen
In einer vorangegangenen Arbeit untersuchte ein Team um Massberg einen anderen wichtigen physiologischen Mechanismus mit potentiell schädigender Wirkung: Thrombozyten sind kleine Zellen, die im Blut zirkulieren und verletzte Gefäße in Sekundenschnelle abdichten, um den Blutverlust zu reduzieren. Eine überschießende Reaktion kann aber Gefäßverschlüssen verursachen, was die Blutversorgung wichtiger Organe unterbricht und einen Herzinfarkt oder Schlaganfall zur Folge hat.

Damit diese Funktion kurzfristig abgerufen werden kann, werden im Knochenmark in jeder Minute Millionen neuer Thrombozyten gebildet und ins Blut abgegeben. Welche Mechanismen im Knochenmark aber letztlich zur Bildung von Thrombozyten durch die sogenannten Megakaryozyten - die „Mutterzellen“ - führen, war bislang kaum erforscht. In der vorliegenden Arbeit erwiesen sich die Sphingolipide als essentielle Akteure: Diese Botenstoffe sind die zentralen Regulatoren der Thrombozytenbildung.

Konzentriert den Weg weisen
Das Sphingosin-1-Phosphat, kurz S1P, ist hier besonders wichtig. Es war bereits bekannt als Regulator bei der Zirkulation bestimmter Vorläufer- und Entzündungszellen, vor allem bei deren Rekrutierung in Lymphknoten. „Nun hat sich aber gezeigt, dass S1P in unterschiedlicher Konzentration im Blut und im Knochenmark vorliegt: Entlang diesem Gradienten wird die Bildung von Thrombozyten und ihre Abschnürung in das Blut über einen spezifischen S1P-Rezeptor reguliert.

Dabei strecken die Megakaryozyten lange Ausläufer in den Blutstrom aus, von denen sich - wiederum durch S1P reguliert - einzelne Thrombozyten abtrennen. Die Thrombozyten zirkulieren im Blut, bis sie eine Gefäßverletzung gefunden haben oder abgebaut werden. „Bei schweren Infektionen oder einer Chemotherapie drohen Blutungskomplikationen, weil oft nicht genug Thrombozyten vorhanden sind“, so Massberg. „Die neuen Erkenntnisse eröffnen möglicherweise Wege, die Bildung der Thrombozyten im Knochenmark zu stimulieren.“ (Nature Immunology, 15. November 2012) und (JEM, 12. November 2012) suwe

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