Ein Reißverschluss für Entzündungszellen

Neue Erkenntnisse für die Therapie von entzündlichen Erkrankungen

Die Entzündung im Körper ist der basalste Vorgang während des Krankheitsverlaufs. Die Auswanderung von weißen Blutzellen (Leukozyten) aus der Zirkulation in die Gewebe oder die Gefäßwand ist maßgeblich an der Entstehung aller Entzündungen im menschlichen Organismus beteiligt. Bisher blieb jedoch nur unvollständig verstanden, wie es zu einer Durchlässigkeit des ansonsten eng verfugten Gefäßzellverbandes für diese Entzündungszellen kommt, ohne dass in der Folge weitere Schäden entstehen und sich die Gefäßwand nach Eintritt wieder schließt. Zur Aufklärung haben jetzt überraschende Ergebnisse der Arbeitsgruppen von Christian Weber am Institut für Prophylaxe der Kreislaufkrankheiten am Klinikum der Universität München und in der Abteilung für Kardiovaskuläre Molekularbiologie am Universitätsklinikum der RWTH Aachen einen wichtigen Beitrag geleistet.

DIE REAKTIONSKETTE DER ENTZÜNDUNG
Werden Zellen oder Gewebe geschädigt, tritt die körpereigene Abwehr auf den Plan. Alarmiert werden die Immunzellen durch verschiedene Botenstoffe (Mediatoren), die letztlich die Symptome der Entzündung hervorrufen: die Rötung des betroffenen Bereichs, Schmerzen, Schwellung des Gewebes, Überwärmung und Funktionsstörungen der betroffenen Bezirke. So sorgt zum Beispiel der Mediator Histamin dafür, dass sich die kleinen Blutgefäße erweitern, wodurch der Entzündungsbereich besser durchblutet wird. Zudem trägt Histamin dazu bei, dass die kleinen Blutgefäße durchlässiger werden. In diesem Moment gelangen Blutplasma und weiße Blutzellen (Leukozyten), die den Immunzellen angehören, an den Ort des Entzündungsgeschehens. Die Schwellung des Wundbereiches ist Zeichen eines Wundödems, bei dem es zu vermehrter Wassereinlagerung und durch Druck auf Nervenenden zu Schmerzen im entzündeten Gewebe kommt. Andere Mediatoren (zum Beispiel Zytokine) fördern die Anheftung und Auswanderung von Leukozyten, welche die entzündliche Gewebsschädigung weiter verstärken. Am Ende dieser „Reaktionskette“ steht dann eine Funktionsstörung des betroffenen Organs.

ENTDECKUNG EINES EIWEIßES
Warum sich die Gefäßwand für die Leukozyten öffnet und nahezu unversehrt wieder schließt, war den Molekularbiologen bislang ein Rätsel. Die Wissenschaftler in München und Aachen konnten nun ein Haftungsprotein (JAM-1) auf Gefäßzellen ausmachen, an welches sich ein Ankerrezeptor (LFA-1) der Leukozyten bindet. Die dynamische Wechselwirkung dieser Bindungspartner ermöglicht – gleich einem molekularen Reißverschluss – die Öffnung der Gefäßzellspalte, die zielgerichtete Zellmigration und den Durchtritt angedockter Entzündungszellen und anschließend die strukturelle Wiederherstellung des Gefäßzellverbundes durch das Haftungseiweiß. Diese Befunde erweitern das Verständnis der Mechanismen des entzündlichen Zellverkehrs und eröffnen neue, therapeutische Möglichkeiten zur selektiven Kontrolle von entzündlich bedingten Krankheitsbildern. So können etwa bei Atherosklerose, Gefäßentzündungen, Autoimmunerkrankungen, Nierenkörperchenentzündung oder Entzündungen des Zentralen Nervensystems Medikamente entwickelt werden, die wie ein blockierender Antikörper gegen JAM-1 oder LFA-1 wirken. So fungieren zum Beispiel Cholesterinsenker aus der Gruppe der Statine im Nebeneffekt als Antagonisten des JAM-1 Bindungspartners LFA-1. Eine weitere Möglichkeit bieten synthetische Antagonisten, das heißt Pharmaka, welche die Bindungsstellen noch spezifischer maskieren oder simulieren. Mit deren Anwendung lassen sich eventuell auch unerwünschte Nebenwirkungen anderer Entzündungshemmer, wie zum Beispiel Kortison, vermeiden.

Die Studie ist in der international renommierten Zeitschrift Nature Immunology, Februar 2002 veröffentlicht: