mtDNA: Stilllegung des Immunsystems

28. Januar 2016
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Infektionen im Anschluss an schwere Entzündungsreaktionen, wie eine Sepsis, enden oft tödlich. Durch die Zellschädigung während der Entzündung gelangt mtDNA in den Blutstrom. Über den Toll-like-Rezeptor 9 schaltet sich die Immunabwehr ab. Nachfolgende Erreger haben leichtes Spiel.

Verschiedene Erkrankungen können schwere Entzündungsreaktionen im menschlichen Körper auslösen. Dazu gehören die Sepsis, aber auch große Operationen oder Verletzungen. Auch wenn die akute Erkrankungsphase dank professioneller Intensivtherapie überlebt wird, können anschließende Infektionen tödlich enden. Bedrohlich sind auch solche Erreger, die für Gesunde mit intaktem Immunsystem zumeist ungefährlich sind. Wer aber gerade eine Sepsis überstanden hat, verfügt nur über schwache Abwehrkräfte.

Genau darin liegt aber auch der Schlüssel zur möglichen Lösung des Problems. Die Arbeitsgruppe von Oberarzt PD Dr. Simon Schäfer und Professor Jürgen Peters, Direktor der Klinik für Anästhesiologie und Intensivmedizin am UK Essen, konnte zusammen mit Wissenschaftlern der Universität Bonn und der UDE erstmals nachweisen, dass mtDNA das Immunsystem unterdrückt.

Je höher die Konzentration, desto schlechter die Prognose

Normalerweise befindet sich mtDNA, wie auch die DNA des Zellkerns, immer innerhalb der Zelle. Werden nun Zellen beschädigt, kann mtDNA in den Blutstrom gelangen. Und genau das geschieht offenbar bei Sepsis-Patienten. Je höher deren mtDNA Konzentration im Blut, desto schlechter die Prognose. Experimente an transgenen Mäusen zeigen, dass mtDNA das Immunsystem über den Toll-like-Rezeptor 9 praktisch ausschalten kann.

Die Forscher haben damit den Zusammenhang zwischen der schweren Entzündungsreaktion zu Beginn und der anschließenden Immunsystemunterdrückung gefunden. Wenn es gelingt, diesen Mechanismus auszuschalten, wird dies auch die Prognose kritisch kranker Patienten verbessern. Weitere Untersuchungen sollen nun klären, ob ähnliche Prozesse auch nach sehr großen Operationen oder bei Herzoperationen mit eingesetzter Herz-Lungen-Maschine auftreten.

Originalpublikation:

Mitochondrial DNA: An Endogenous Trigger for Immune Paralysis
Simon Schäfer et al.; Anesthesiology, doi: 10.1097/ALN.0000000000001008; 2016

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