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Immunoproteasom hemmt Heilungsfunktion von Fresszellen

22.03.2016

Wissenschaftler des Helmholtz Zentrums München, Partner im Deutschen Zentrum für Lungenforschung (DZL), haben herausgefunden, dass das Immunoproteasom* die Fresszellen der Lunge in ihrer Reparaturfunktion hemmt. Dies bietet neue Therapieoptionen: Eine spezifische Hemmung des Immunoproteasoms könnte Heilprozesse der Lunge begünstigen. Die Ergebnisse wurden nun in der Fachzeitschrift ‚Cell Death & Differentiation‘ veröffentlicht.

Fresszellen (Makrophagen) erkennen und eliminieren Fremdkörper und Pathogene und alarmieren das Immunsystem über die Eindringlinge, indem sie zahlreiche Entzündungssignale aussenden. Die Makrophagen helfen zudem auch am Ende der Entzündung beim Aufräumen und tragen somit gezielt zur Wundheilung bei. Für diese Aufräumfunktion der Makrophagen, die sogenannte alternative Aktivierung, ist das Interleukin 4 (IL-4) von zentraler Bedeutung.


Ilona Kammerl (links), Shanze Chen

Immunoproteasom beeinflusst die Entscheidung

Das Team um PD Dr. Silke Meiners und Dr. Tobias Stöger vom Institut für Lungenbiologie (iLBD) / Comprehensive Pneumology Center (CPC) am Helmholtz Zentrum München fand nun heraus, dass das Immunoproteasom die IL-4 Stimulation der Makrophagen reguliert. Dabei hemmt es den IL-4-Signalweg und bremst damit deren alternative Aktivierung.

„Bei Experimenten mit Lungenmakrophagen konnten wir zeigen, dass in Zellen, die kein Immunoproteasom besitzen, ein bestimmter Rezeptor für IL-4 angereichert wird“, so Ilona Kammerl, die sich die Erstautorenschaft der Publikation mit Shanze Chen teilt Das Immunoproteasom wirke somit hemmend auf den IL-4 Signalweg und limitiert so dessen Wirkung.

Effekt durch Wirkstoffe beeinflussbar

Um diese Ergebnisse zu bestätigen, führte das Forscherteam weitere Experimente mit einem pharmakologischen Immunoproteasom-Inhibitor durch. Dieser sollte die Hemmung des IL-4 Signalweges aufheben und so den Makrophagen erlauben, verstärkt in den Reparatur- und Aufräum-Modus zu schalten. „In der Tat konnten wir durch Zugabe des Inhibitors eine signifikant stärkere alternative Aktivierung der Lungenmakrophagen beobachten“, erklärte der Studienleiter Tobias Stöger.

Die Wissenschaftler wollen jetzt im Tiermodell herausfinden, ob eine gezielte Behandlung mit spezifischen Inhibitoren des Immunoproteasoms die Heilungsvorgänge in der Lunge beschleunigt, beispielsweise nach einer akuten Lungenentzündung. Entsprechende Vorexperimente laufen bereits.

Weitere Informationen

Das Immunoproteasom* ist ein zylinderförmiger Proteinkomplex, der insbesondere in Immunzellen vorliegt und dazu beiträgt, Eiweiße in kleinere Bestandteile zu zerlegen. Seine Funktion ist mit einem zellulären Schredder vergleichbar.

Original-Publikation:
Chen, S. et al. (2016). Immunoproteasome dysfunction augments alternative polarization of alveolar macrophages, Cell Death Differentiation
DOI: 10.1038/cdd.2016.3
Link zur Fachpublikation http://www.nature.com/cdd/journal/vaop/ncurrent/full/cdd20163a.html

Das Helmholtz Zentrum München verfolgt als Deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt das Ziel, personalisierte Medizin für die Diagnose, Therapie und Prävention weit verbreiteter Volkskrankheiten wie Diabetes mellitus und Lungenerkrankungen zu entwickeln. Dafür untersucht es das Zusammenwirken von Genetik, Umweltfaktoren und Lebensstil. Der Hauptsitz des Zentrums liegt in Neuherberg im Norden Münchens. Das Helmholtz Zentrum München beschäftigt rund 2.300 Mitarbeiter und ist Mitglied der Helmholtz-Gemeinschaft, der 18 naturwissenschaftlich-technische und medizinisch-biologische Forschungszentren mit rund 37.000 Beschäftigten angehören. http://www.helmholtz-muenchen.de/

Das Institut für Lungenbiologie (iLBD) gehört dem Comprehensive Pneumoloy Center (CPC) an, einem Zusammenschluss des Helmholtz Zentrums München mit dem Universitätsklinikum der Ludwig-Maximilians-Universität München und den Asklepios Fachkliniken München-Gauting. Das CPC verfolgt einen translationalen Forschungsansatz um neue präventive, diagnostische und therapeutische Strategien für chronische Lungenerkrankungen zu entwickeln. Das iLBD führt mit der Untersuchung der Pathomechanismen von Lungenerkrankungen mit zellulären, molekularen und immunologischen Methoden den Schwerpunkt der experimentellen Pneumologie an. Das CPC ist einer von fünf Standort des Deutschen Zentrums für Lungenforschung (DZL). http://www.helmholtz-muenchen.de/ilbd/index.html

Das Deutsche Zentrum für Lungenforschung (DZL) ist ein nationaler Verbund, der Experten auf dem Gebiet der Lungenforschung bündelt und Grundlagenforschung, Epidemiologie und klinische Anwendung verzahnt. Standorte sind Borstel/Lübeck/Kiel/Großhansdorf, Gießen/Marburg/Bad Nauheim, Hannover, Heidelberg und München. Ziel des DZL ist es, über einen neuartigen, integrativen Forschungsansatz Antworten auf offene Fragen in der Erforschung von Lungenkrankheiten zu finden und damit einen wesentlichen Beitrag zur Verbesserung von Prävention, Diagnose und Therapie zu leisten.
http://www.dzl.de/index.php/de/

Ansprechpartner für die Medien:
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Fachlicher Ansprechpartner:
Dr. Tobias Stöger, Helmholtz Zentrum München - Deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt (GmbH), Comprehensive Pneumology Center Ingolstädter Landstraße 1, 85764 Neuherberg- Tel. +49 89 3187 3104 - E-Mail: tobias.stoeger@helmholtz-muenchen.de

Weitere Informationen:

https://www.helmholtz-muenchen.de/aktuelles/uebersicht/pressemitteilungnews/arti...

Sonja Opitz | Helmholtz Zentrum München - Deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt

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