Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Abwehrprotein der Haut stoppt neu entdeckten Entzündungsmechanismus

12.05.2011
Silbrig schimmernde, stark schuppende Beläge auf der Haut, die jucken und spannen, kennzeichnen die Schuppenflechte (Psoriasis).

Zwei Millionen Patienten leiden allein in Deutschland an dieser Erkrankung, die bei entsprechender genetischer Veranlagung durch eine überschießende Entzündungsreaktion auf Reizungen der Haut ausgelöst wird.

Einen völlig neuartigen Mechanismus, wie diese Entzündungen zustande kommen, klärte nun die Forschungsgruppe um Dr. Jürgen Schauber vom Klinikum der Universität München auf: Die Wissenschaftler entdeckten, dass körpereigene DNA in der Zellsubstanz – sogenannte zytosolische DNA – einen Proteinkomplex aktiviert, der dann die weitere Entzündung vorantreibt.

„Dieser Mechanismus kann allerdings auch ausgeschaltet werden, indem ein spezielles Abwehrprotein der Haut – das sogenannte Cathelicidin LL-37 – an die zytosolische DNA bindet“, sagt Schauber. Da Vitamin D die Produktion von Cathelidicin LL-37 in der Haut steigert, könnte dies die positive Wirkung von Schuppenflechte-Therapien mit Vitamin D-ähnlichen Substanzen erklären. Nun wollen die Wissenschaftler untersuchen, ob sich der neu entdeckte Entzündungsweg auch über alternative Therapiestrategien beeinflussen lässt. (Science Translational Medicine, 11. Mai 2011)

Schuppenflechte ist eine chronische entzündliche Hauterkrankung, in deren Verlauf es zu einer Immunreaktion gegen Zellen der Oberhaut kommt, sogenannte Keratinozyten. In der Folge vermehren sich die Keratinozyten besonders stark, sodass sich die Haut verdickt und schuppt. Einmal ausgebrochen, kommt die Krankheit in Schüben immer wieder. Auslöser können Infektionen oder Medikamente, aber auch mechanische Reizungen der Haut sein. Ein Schlüsselmolekül für die Entstehung von Schuppenflechte ist das entzündungsfördernde Signalmolekül Interleukin 1 (IL-1) beta, das allerdings erst von sogenannten Inflammasomen aus einem Vorläuferprotein gebildet werden muss. Inflammasome sind Proteinkomplexe, die als Reaktion auf Gefahrensignale in der Zelle gebildet werden. „Uns interessierte, welche Inflammasome bei Schuppenflechte besonders aktiv sind und wie diese aktiviert oder gehemmt werden könnten“, beschreibt Schauber das Ziel der Studie. Tatsächlich konnten die Wissenschaftler nachweisen, dass in der Haut von Psoriasispatienten das Inflammasom AIM2 besonders aktiv ist. AIM2 erkennt DNA in der Zellsubstanz – sogenannte zytosolische DNA – als Gefahrensignal und aktiviert daraufhin die Produktion von IL-1beta, wodurch die Entzündungsreaktion verstärkt wird. „Interessanterweise ist in der Haut von Psoriasispatienten auch zytoplasmatische DNA vorhanden. Normalerweise befindet sich DNA in menschlichen Zellen nur im Zellkern oder in den Mitochondrien, im Zytoplasma hat sie nichts zu suchen“, erklärt Schauber, der in weiteren Experimenten beweisen konnte, dass diese DNA tatsächlich zur Alarmierung von AIM2 führt. Die Herkunft der zytosolischen DNA ist ungeklärt, möglicherweise entweicht sie nach Verletzungen aus dem Zellkern ins Zytosol oder es wird DNA absterbender Zellen aus der Umgebung aufgenommen.

Auch kleine Eiweiße in der Haut, die normalerweise für die Abwehr von Bakterien zuständig sind, können an DNA binden. Schaubers Gruppe beschäftigt sich bereits seit Längerem mit Cathelicidin, das zu diesen antimikrobiellen Eiweißen gehört. Deshalb lag es für die Forscher nahe zu untersuchen, ob Cathelicidin die Aktivierung des Inflammasoms AIM2 beeinflusst – und tatsächlich bindet Cathelidicin zytosolische DNA und hebt so deren entzündungsfördernde Wirkung auf. Diese Beobachtung könnte die Wirkung bereits erfolgreich angewandter Psoriasis-Therapien mit Vitamin D-ähnlichen Salben und Cremes oder mit UV-Licht erklären: Vitamin D erhöht die Produktion von Cathelidicin in der Haut, und auch die Therapie mit UVB-Licht führt zur vermehrten Bildung von Vitamin D und Cathelidicin. „Es ist gut denkbar, dass sich aus der neu entdeckten Funktion von Cathelidicin neue therapeutische Ansätze ergeben“, betont Schauber. In einem nächsten Schritt wollen die Forscher untersuchen, ob die Entzündungsaktivierung über Inflammasome auch bei anderen chronischen entzündlichen Hauterkrankungen eine Rolle spielt – und ob sich diese Mechanismen für neue Therapien nutzen lassen. (göd)

Publikation:
Cytosolic DNA Triggers Inflammasome Activation in Keratinocytes in Psoriatic Lesions;
Y. Dombrowski, M. Peric, S. Koglin,C. Kammerbauer, C. Göß, D. Anz, M. Simanski, R. Gläser, J. Harder, V. Hornung, R. L. Gallo, T. Ruzicka, R. Besch, J. Schauber;

Science Translational Medicine Vol. 3 82ra38 (11. Mai 2011)

Ansprechpartner:
Dr. Jürgen Schauber
Klinik und Poliklinik für Dermatologie und Allergologie
Tel.: 089 / 5160 - 6395
Fax: 089 / 5160 - 6389
E-Mail: juergen.schauber@med.uni-muenchen.de

Luise Dirscherl | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-muenchen.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Bakterieller Untermieter macht Blattnahrung für Käfer verdaulich
17.11.2017 | Max-Planck-Institut für chemische Ökologie

nachricht Neues Werkzeug für gezielten Proteinabbau
17.11.2017 | Max-Planck-Institut für biophysikalische Chemie

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Ultrakalte chemische Prozesse: Physikern gelingt beispiellose Vermessung auf Quantenniveau

Wissenschaftler um den Ulmer Physikprofessor Johannes Hecker Denschlag haben chemische Prozesse mit einer beispiellosen Auflösung auf Quantenniveau vermessen. Bei ihrer wissenschaftlichen Arbeit kombinierten die Forscher Theorie und Experiment und können so erstmals die Produktzustandsverteilung über alle Quantenzustände hinweg - unmittelbar nach der Molekülbildung - nachvollziehen. Die Forscher haben ihre Erkenntnisse in der renommierten Fachzeitschrift "Science" publiziert. Durch die Ergebnisse wird ein tieferes Verständnis zunehmend komplexer chemischer Reaktionen möglich, das zukünftig genutzt werden kann, um Reaktionsprozesse auf Quantenniveau zu steuern.

Einer deutsch-amerikanischen Forschergruppe ist es gelungen, chemische Prozesse mit einer nie dagewesenen Auflösung auf Quantenniveau zu vermessen. Dadurch...

Im Focus: Leoniden 2017: Sternschnuppen im Anflug?

Gemeinsame Pressemitteilung der Vereinigung der Sternfreunde und des Hauses der Astronomie in Heidelberg

Die Sternschnuppen der Leoniden sind in diesem Jahr gut zu beobachten, da kein Mondlicht stört. Experten sagen für die Nächte vom 16. auf den 17. und vom 17....

Im Focus: «Kosmische Schlange» lässt die Struktur von fernen Galaxien erkennen

Die Entstehung von Sternen in fernen Galaxien ist noch weitgehend unerforscht. Astronomen der Universität Genf konnten nun erstmals ein sechs Milliarden Lichtjahre entferntes Sternensystem genauer beobachten – und damit frühere Simulationen der Universität Zürich stützen. Ein spezieller Effekt ermöglicht mehrfach reflektierte Bilder, die sich wie eine Schlange durch den Kosmos ziehen.

Heute wissen Astronomen ziemlich genau, wie sich Sterne in der jüngsten kosmischen Vergangenheit gebildet haben. Aber gelten diese Gesetzmässigkeiten auch für...

Im Focus: A “cosmic snake” reveals the structure of remote galaxies

The formation of stars in distant galaxies is still largely unexplored. For the first time, astron-omers at the University of Geneva have now been able to closely observe a star system six billion light-years away. In doing so, they are confirming earlier simulations made by the University of Zurich. One special effect is made possible by the multiple reflections of images that run through the cosmos like a snake.

Today, astronomers have a pretty accurate idea of how stars were formed in the recent cosmic past. But do these laws also apply to older galaxies? For around a...

Im Focus: Pflanzenvielfalt von Wäldern aus der Luft abbilden

Produktivität und Stabilität von Waldökosystemen hängen stark von der funktionalen Vielfalt der Pflanzengemeinschaften ab. UZH-Forschenden gelang es, die Pflanzenvielfalt von Wäldern durch Fernerkundung mit Flugzeugen in verschiedenen Massstäben zu messen und zu kartieren – von einzelnen Bäumen bis hin zu ganzen Artengemeinschaften. Die neue Methode ebnet den Weg, um zukünftig die globale Pflanzendiversität aus der Luft und aus dem All zu überwachen.

Ökologische Studien zeigen, dass die Pflanzenvielfalt zentral ist für das Funktionieren von Ökosys-temen. Wälder mit einer höheren funktionalen Vielfalt –...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Technologievorsprung durch Textiltechnik

17.11.2017 | Veranstaltungen

Roboter für ein gesundes Altern: „European Robotics Week 2017“ an der Frankfurt UAS

17.11.2017 | Veranstaltungen

Börse für Zukunftstechnologien – Leichtbautag Stade bringt Unternehmen branchenübergreifend zusammen

17.11.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Latest News

NASA detects solar flare pulses at Sun and Earth

17.11.2017 | Physics and Astronomy

NIST scientists discover how to switch liver cancer cell growth from 2-D to 3-D structures

17.11.2017 | Health and Medicine

The importance of biodiversity in forests could increase due to climate change

17.11.2017 | Studies and Analyses