Sepsis: GILZ torpediert Immunantwort

13. Mai 2015
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Bei einer Sepsis setzt das Protein GILZ (Glucocorticoid-induzierter Leuzin-Zipper) die körpereigene Abwehr herab. Es blockiert die Makrophagen. Nachdem Pharmazeuten das Protein genetisch ausschalteten, konnten die Immunzellen ihrer Aufgabe wieder nachkommen.

Um Sepsis-Erregern Einhalt zu gebieten, läuft das Immunsystem auf Hochtouren. Allerdings führt diese Überreaktion zu einer Immunsuppression – die körpereigene Abwehr arbeitet nicht mehr richtig, wodurch weitere Keime dem Organismus zusetzen können. „Patienten können in der späteren Phase der Sepsis dann an den Folgen einer solchen Sekundärinfektion sterben“, sagt Alexandra K. Kiemer, Professorin für Pharmazeutische Biologie an der Universität des Saarlandes. „Bei diesen Abwehr-Prozessen spielen Makrophagen eine wesentliche Rolle.“ Sie beseitigen bei gesunden Menschen Erreger und aktivieren über Botenstoffe andere Immunzellen. Bei einer Sepsis können die Zellen keine ausreichende Immunantwort mehr vermitteln – Fachleute bezeichnen dies als Endotoxin-Toleranz.

GILZ verantwortlich für Makrophagen-Toleranz

Ein Forscherteam um Kiemer und Jessica Hoppstädter, Erst-Autorin der Studie, hat nun untersucht, wodurch diese Toleranz bei Makrophagen hervorgerufen wird. Die Wissenschaftler haben herausgefunden, dass hierfür ein bestimmtes Protein namens GILZ (Glucocorticoid-induzierter Leuzin Zipper) verantwortlich ist. Im Immunsystem nimmt es eine wichtige Schlüsselrolle ein: So unterbindet es bei Makrophagen normalerweise Entzündungsreaktionen. „Kommt es aber im Körper zu einer Entzündung, bauen die Immunzellen das Molekül ab. Dieser Schritt ist wichtig, damit die Zellen eine ausreichende Immunantwort vermitteln und etwa Botenstoffe aussenden, um andere Immunzellen zu aktivieren“, erklärt Jessica Hoppstädter. Wie sich das Protein bei einer Sepsis verhält, haben die Forscher sowohl bei menschlichen Makrophagen aus Lungengewebe als auch bei Mäusen überprüft. „Wir haben nachgewiesen, dass GILZ nicht abgebaut wird und zum Teil sogar in erhöhter Konzentration vorkommt“, so die promovierte Pharmazeutin weiter.

In einem nächsten Schritt haben die Wissenschaftler das Protein genetisch ausgeschaltet und die Funktion der Immunzellen getestet. „Wir haben festgestellt, dass die Makrophagen wieder in der Lage waren, eine Immunantwort zu vermitteln“, sagt Hoppstädter. „Die Endotoxin-Toleranz wurde aufgehoben.“ Folgestudien müssten nun zeigen, warum Makrophagen GILZ bei einer Sepsis nicht abbauen können. Die Erkenntnisse können Forscher nutzen, um beispielsweise eine Therapie zu entwickeln, die hilft, das Immunsystem bei Sepsis-Patienten aufrechtzuerhalten.

Originalpublikation:

Glucocorticoid-induced leucine zipper (GILZ): a critical factor in macrophage endotoxin tolerance
Jessica Hoppstädter et al.; Journal of Immunology, doi: 10.4049/jimmunol.1403207; 2015

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