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Lungenemphysem: neue Unterform der Elastase entdeckt

13.04.2015

Elastasen sind Enzyme, die Gewebe abbauen und so Krankheiten verursachen können. Wissenschaftler des Helmholtz Zentrums München haben eine neue Unterform dieser Enzymgruppe entdeckt, die sowohl an der Entstehung von Krankheiten wie dem Lungenemphysem beteiligt sein, als auch das Versagen einiger Therapieansätze erklären könnte. Die Ergebnisse sind in der Fachzeitschrift ‚Nature Communications‘ veröffentlicht.

Ein sensibles Gleichgewicht von Elastasen und Elastase-Inhibitoren (Hemmern) sorgt im Körper für einen regulären Auf- und Abbau von Gewebe. Ist das Gleichgewicht gestört, kann es zu einer überschießenden Aktivität der Elastasen kommen – die Folge ist ein vermehrter Gewebeabbau. So auch beim Lungenemphysem: hier werden Elastasen nicht mehr ausreichend inaktiviert und das Lungengewebe zerstört.


Dr. Dieter Jenne, Dr. Therese Dau; Quelle: HMGU

Gespaltene Neutrophilen-Elastase „aggressiv und widerstandsfähig“

Das Wissenschaftlerteam um Dr. Therese Dau, Dr. Ali Önder Yildirim und PD Dr. Dieter Jenne vom Comprehensive Pneumology Center (CPC) am Helmholtz Zentrum München hat nun eine neue Unterform der Elastase entdeckt und ihre Eigenschaften untersucht: Die von neutrophilen Granulozyten (die größte Gruppe weißer Blutkörperchen) produzierte Elastase kann in gespaltenem (2-kettigem) Zustand vorliegen und führt ebenfalls zu einem Gewebeabbau, gleichzeitig scheint sie vermindert auf Inhibitoren zu reagieren.

„Unsere Ergebnisse zeigen, dass die gespaltene Elastase besonders aggressiv und widerstandsfähig ist“, erklärt Studienleiter Jenne. „Wir vermuten daher, dass sie zur Entstehung des Lungenemphysems beiträgt – insbesondere dann, wenn ein Inhibitoren-Mangel, wie etwa bei angeborenem Alpha-1-Antitrypsin-Mangel, als Krankheitsursache vorliegt.“

Grundlage für verbesserte Wirkstoffe

Inhibitoren der Elastase sind schon länger ein therapeutischer Ansatz, um dem Elastase-Überschuss beim Lungenemphysem entgegenzuwirken. „Der verminderte Effekt von Inhibitoren auf gespaltene Elastase liefert uns eine Erklärung, warum einige Hemmstoffe wirkungslos bleiben“, sagt Erstautorin Dau. „Auf der Grundlage unserer Untersuchungen könnten aber künftig neue inhibierende Substanzen entwickelt werden, die gegen die verschiedenen Elastaseformen ankommen und somit eine bessere Wirksamkeit erzielen.“

Original-Publikation: Dau, T. et al. (2015): Auto-processing of neutrophil elastase near its active site reduces the efficiency of natural and synthetic elastase inhibitors, Nature communications. doi: 10.1038/ncomms7722
Link zur Fachpublikation: http://www.nature.com/ncomms/2015/150410/ncomms7722/full/ncomms7722.html

Weitere Informationen:

http://www.helmholtz-muenchen.de/aktuelles/uebersicht/pressemitteilungnews/artic...

Michael van den Heuvel | Helmholtz Zentrum München - Deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt

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