Neu entdeckter Immunabwehr-Mechanismus kann Therapie für Infektionen und Krebs verbessern

Beim Schutz des Körpers vor dem Eindringen und der Ausbreitung von Erregern oder Tumorzellen nimmt der Eisenstoffwechsel eine wichtige Rolle ein. Eisen ist einerseits ein essentieller Wachstumsfaktor für Mikroorganismen und beeinflusst andererseits die Wirksamkeit der körpereigenen Immunantwort.

Nun entdeckten ForscherInnen um Univ.-Prof. Günter Weiss, Leiter der Univ.-Klinik für Innere Medizin VI, einen neuen Mechanismus der Immunabwehr, in dem das Molekül NO und sein Eingreifen in den Eisenstoffwechsel die Hauptrolle spielt.

Die schützende Wirkung von Stickstoffmonoxid bei bakteriellen Infekten wie Tuberkulose oder Typhus aber auch bei Malaria und HIV war – nicht zuletzt aufgrund intensiver Forschungsarbeit in Innsbruck – schon länger bekannt. Der zugrunde liegende Mechanismus dieser Immunreaktion wurde jedoch erst jetzt durch ein Team um Univ.-Prof. Günter Weiss und Dr. Manfred Nairz von der Medizinischen Universität Innsbruck eindeutig geklärt. Die für die Entwicklung effektiver Krebs- und Infektionstherapien wegweisende Forschungsarbeit wurde im renommierten Fachjournal Journal of Experimental Medicine veröffentlicht.

NO – neu entdeckter Auslöser für Eisenreduzierung

Mithilfe eines bereits seit über zehn Jahren in Innsbruck etablierten Tiermodells für Salmonelleninfektion konnten die Forscher nun zeigen, dass das von Immunzellen gebildete Molekül NO in der Lage ist, den zellulären Eisenstoffwechsel – die Eisenhomöostase – zu verändern. „Das Molekül NO aktiviert einen bestimmten Proteinkomplex (Nrf2), der für die Bildung des einzig bekannten zellulären Eisenexportproteins, Ferroportin, verantwortlich ist. Ferroportin pumpt vermehrt Eisen aus der Immunzelle, wodurch eindringenden Mikroorganismen ein wichtiger Wachstumsfaktor entzogen wird und sie sich nicht weiter vermehren können. Gleichzeitig kurbelt der Eisenentzug die körpereigene Immunantwort an, sodass die Infektionserreger vom Immunsystem effektiver eliminiert werden s“, erklären die Autoren Günter Weiss und Manfred Nairz, deren Arbeit auf der erfolgreichen Kooperation und Vernetzung mit KollegInnen am Universitätsklinikum Erlangen, der Universität Heidelberg, der Universität Seattle und der Johns Hopkins University School of Medicine, Baltimore, fußt.

Mit der Aufklärung dieses Wirkprinzips stehen der Therapieentwicklung neue, zielführende Wege in der Behandlung von Infektionen und Tumorerkrankungen offen. „Der gezielte Eingriff in die Eisenverfügbarkeit über die Wirkungsweise von NO sowie über Beeinflussung der Aktivität von Nrf2 und Ferroportin ermöglicht eine positive Beeinflussung des Verlaufs von spezifischen Infektionen und auch bösartigen Tumorerkrankungen“, ist Prof. Weiss überzeugt.

Weiterführende Links:
Nitric oxide-mediated regulation of ferroportin-1 controls macrophage iron homeostasis and immune function in Salmonella infection.Nairz M, Schleicher U, Schroll A, Sonnweber T, Theurl I, Ludwiczek S, Talasz H, Brandacher G, Moser PL, Muckenthaler MU, Fang FC, Bogdan C, Weiss G., J Exp Med. 2013 Apr 29.

http://dx.doi.org/10.1084/jem.20121946

Univ.-Klinik für Innere Medizin VI
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