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Sepsis: Botenstoff des Immunsystems verursacht unkontrollierbare Entzündung

17.03.2015

Interleukin-3 löst überschießende körpereigene Abwehrreaktion aus: Einem internationalen Team von Wissenschaftlern des Universitätsklinikums Carl Gustav Carus Dresden und der Harvard Medical School, USA, in Zusammenarbeit mit dem Universitätsklinikum Heidelberg ist ein Durchbruch in der Aufklärung der immunologischen Mechanismen bei der Sepsis gelungen. In der Arbeit, die in der aktuellen Ausgabe der renommierten Fachzeitschrift „Science“ erschienen ist, konnte das Forscherteam die Funktion des körpereigenen Botenstoffes Interleukin-3 (IL-3) bei der Sepsis entschlüsseln.

Sepsis, gemeinhin auch „Blutvergiftung“ genannt, verursacht jährlich über eine halbe Million Todesfälle weltweit. Diese durch eine unkontrollierte Entzündungsreaktion verursachte Erkrankung führt durch eine generalisierte Organschädigung mit Schocksymptomatik in bis zu 40 bis 60 Prozent der Fälle zum Tode.


Dr. med. Georg F. Weber, Facharzt für Chirurgie an der Klinik und Poliklinik für Viszeral-, Thorax- u. Gefäßchirurgie

Foto: Medizinische Fakultät Carl Gustav Carus Dresden

Hierfür gibt es verschiedene Gründe: „Eine Ursache ist neben der mangelhaften Frühdiagnose das Fehlen wirksamer Antibiotika bei zunehmend multiresistenten Infektionserregern. Zum anderen fehlt ein ausreichendes Verständnis der hochkomplexen immunologischen Mechanismen, die zu dem Krankheitsbild der Sepsis führen. Nur wenn diese entschlüsselt und verstanden werden, können kausale Therapieansätze entwickelt werden“, sagt Dr. Georg F. Weber, Erstautor der aktuellen Studie und Chirurg am Universitätsklinikum Dresden.

Hohe Interleukin-3 Werte im Blut korrelieren mit geringeren Überlebenschancen

Das internationale Forscherteam um Dr. Weber ist dem Ziel der Aufklärung der Immunmechanismen bei der Sepsis nun einen entscheidenden Schritt näher gekommen. IL-3, dass von IRA B Zellen - einer erst kürzlich entdeckten neuen Klasse von Abwehrzellen - zu Beginn der generalisierten Entzündungsreaktion gebildet wird, führt zu einer überschießenden, schädlichen Immunreaktion.

„Wir konnten zeigen, dass IL-3 ein entscheidender Faktor für die Entstehung des septischen Schocks ist. Bei stark erhöhten Werten des Zytokins IL-3 kommt es zu einer unkontrollierten Vermehrung von im Blut patrouillierenden Abwehrzellen, die ihrerseits zu einem Zytokinsturm mit den Folgen von Organversagen und septischem Schock führen können“, so Weber.

Die Wirkung von IL-3 bei der Sepsis wurde in aufwendigen tierexperimentellen Versuchen unter Verwendung genetisch veränderter Mäuse, in zell- sowie molekularbiologischen Experimenten nachgewiesen. Wurde die Wirkung von IL-3 blockiert, führte dies zu einem fast doppelt so langem Überleben der Tiere. Die Wissenschaftler konnten zudem in zwei unabhängigen Patientenstudien nachweisen, dass Sepsispatienten mit einem erhöhten IL-3-Spiegel im Blut signifikant häufiger an Sepsis starben, unabhängig von sonstigen Risikofaktoren.

Die Balance der Immunreaktion als entscheidender Faktor für das Überleben bei der Sepsis

Auslöser für die Sepsis sind oftmals schwere Nierenbeckeninfektionen, Lungenentzündungen, infizierte Verletzungen oder Folge von Komplikationen nach großen Operationen. Vor allem schwerkranke Patienten und solche mit einem geschwächten Immunsystem sind dabei gefährdet. Ein wichtiges therapeutisches Ziel bei der Sepsis ist es, die Balance in der Kontrolle der Infektion und der Entzündungsreaktion zu finden. Kausale Behandlungsansätze stehen aber immer noch nicht zur Verfügung.

„Nach der Aufklärung der Funktion von IL-3 in der Anfangsphase der Sepsis eröffnen sich nun vielleicht neue und gezielte Therapieansätze zur Verbesserung der koordinierten Immunabwehr des Körpers“, so Weber. „Es wird aber ebenso entscheidend sein, das Abwehrsystem bei immungeschwächten Patienten gezielt zu stärken, um Zweitinfektionen bei der Sepsis vorzubeugen.“ Welche genetischen Faktoren dabei die Wirkungsweise des Immunsystems beeinflussen, ist Gegenstand weiterer Forschungsarbeiten.

Weitere Informationen:

Literatur: Interleukin-3 amplifies acute inflammation and is a potential therapeutic target in sepsis. Weber et al., Science 03/2015. DOI: 10.1126/science.aaa4268

Konrad Kästner | idw - Informationsdienst Wissenschaft
Weitere Informationen:
http://www.uniklinikum-dresden.de/

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