Minor-Infektionen können sich fatal: Millionen von Menschen sterben jedes Jahr an sepsis, einer überreaktion des Immunsystems. Eine neue immun-Signalisierung Molekül, entwickelt von einem Forscherteam von der Technischen Universität München (TUM) bietet nun die Grundlage für mögliche neue Ansätze in der sepsis-Therapie.
Nach Schätzungen der Welt-Gesundheits-Organisation (WHO), rund 6 Millionen Menschen sterben jedes Jahr an sepsis. Die Krankheit, manchmal auch als „Blutvergiftung,“ beginnt meist mit einer harmlosen Infektion; es löst dann eine übermäßige Reaktion des Immunsystems, der Schädigung der körpereigenen Gewebe. Die überreaktion führt schließlich zu einem lebensbedrohlichen Zusammenbruch des Immunsystems. Allein In Deutschland sterben mehr Menschen an sepsis als an AIDS, Darmkrebs und Brustkrebs zusammen.
Ein interdisziplinäres team aus den Bereichen strukturbiologie, Immunologie und Zellbiologie, hat jetzt erfolgreich produziert ein protein, das Gleichgewicht konnte die überschießende Reaktion des Immunsystems.
Die Sprache der Immunzellen
In Ihrer Arbeit konnten die Wissenschaftler inspiriert durch die evolution. Sie stellten fest, dass Mäuse, die sind gut geschützt von sepsis, die durch Ihr Immunsystem. Hier, interleukine, Botenstoffe vermitteln, dass die Kommunikation zwischen den Zellen des Immunsystems eine wichtige Rolle spielen.
„Interleukine sind die Vokabeln, mit denen Immunzellen kommunizieren“, erklärt Matthias Feige, professor der zellulären protein-Biochemie an der Technischen Universität München. Die Zellen bilden diese messenger-Moleküle nach einem ganz bestimmten bauplan aus einzelnen Aminosäuren. Ihre Anordnung bestimmt die dreidimensionale Struktur eines interleukin nimmt, und infolgedessen, welche Informationen es vermittelt.
Menschen und Mäuse haben ähnliche, aber dennoch unterschiedliche interleukine. Die Forscher entdeckten eine markante Unterschied in der interleukin-27-alpha. Dieses Molekül freigesetzt wird, die von Zellen der Maus Immunsystem, aber nicht von menschlichen Zellen, und reguliert das immun-Zell-Funktion. „Mithilfe von computer-Modellen und zellbiologischen Experimenten, die wir entdeckt, dass eine einzelne strukturell wichtige Aminosäuren definiert, ob interleukin-27-alpha freigesetzt, die von Zellen des Immunsystems“, erklärt Stephanie Müller, der erste Autor der Studie. „Das gab uns eine Idee, wie wir können-Ingenieur Roman menschlichen interleukin-Proteine, die von Zellen freigesetzt werden, so dass wir kann Sie produzieren biotechnologisch.“
Proteine mit neuen Funktionen aus dem Labor
Das team bereitete die geänderten interleukin im Labor getestet und Ihre biologischen Funktionen mit sehr ermutigenden Ergebnissen: Die ausgereifte messenger-Molekül erkannt wurde, die von menschlichen Zellen. Erste Analysen deuten darauf hin, dass es in der Tat, die Bilanz einer überreaktion des Immunsystems, so dass es ein vielversprechender Kandidat für die Therapie der sepsis.