Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Tübinger Forscher finden Signalweg, der schützende Mechanismen im Entzündungsprozess kontrolliert

12.02.2019

Professorin Valbona Mirakaj, Leiterin der Sektion Molekulare Intensivmedizin am Universitätsklinikum Tübingen hat aktuell im Wissenschaftsjournal Nature Communications zu einen neuen Aspekt der neuronalen Reflexbahnen publiziert. Mirakaj und ihrem Team ist es gelungen, eine dynamische Kooperation zwischen adrenergen Nerven und RGM-A zu identifizieren, die Inflammations- und Resolutionsprogramme reguliert. Dieses Zusammenspiel kontrolliert synergistisch zentrale angeborene protektive Mechanismen der Resolution einer akuten Inflammation und fördert die Gewebsheilung und Regeneration.

Eine akute Entzündungsreaktion ist ein fundamentaler Prozess, welcher vielen physiologischen und pathophysiologischen Mechanismen zugrunde liegt. Ein entscheidender Schritt während der initialen Immunantwort ist die Kontrolle der Leukozytenmigration. Das Versagen dieser Kontrolle kann zu chronischen Inflammationen mit weiteren Gewebsschädigungen bis zum Funktionsverlust eines Organs führen.


Während der Entzündungsresolution, einer grundlegenden Phase der Inflammation, werden Specalized Proresolving Mediators (SPM) wie Lipoxine, Resolvine, Protektine und Maresine synthetisiert, um die akute Entzündung aufzulösen und letztlich die Homöostase wiederherzustellen.

Auf zellulärer Ebene umfasst dieser Auflösungsprozess die Begrenzung der weiteren Invasion von Neutrophilen und deren Apoptose, die Gegenregulation proinflammatorischer Mediatoren sowie die aktive Beseitigung apoptotischer Zellen und eindringender Mikroorgansimen.

Zellen wie Makrophagen sind zentrale Regulatoren der Gewebshomöostase und Gewebereparatur, indem sie ihren Phänotyp von pro- zu antiiflammatorisch wechseln können.
Nicht-auflösende Entzündungen können zu schweren kritischen Erkrankungen wie Peritonitis, Lungenversagen oder Sepsis führen. Um zur Gewebsintegrität zurückkehren zu können, ist eine effiziente Immunantwort gegen eindringende Pathogene und eine vollständige Resolution der Inflammation notwendig.

Im sich entwickelnden zentralen Nervensystem werden Axone genau zu ihrer finalen Position durch ein Gleichgewicht chemoattraktiver und chemorepulsiver Signale gelenkt. Eines dieser Signalproteine ist das Repulsive Guidance Molecule A (RGM-A), welches als repulsives Signal die axonalen Wachstumskegel im Gehirn steuert. Diese gezielte Migration ist nicht nur eine Voraussetzung für die Entwicklung des Nervensystems, sondern auch essentiell für Immunantworten.

In neueren Arbeiten konnte gezeigt werden, dass RGM-A während der akuten Entzündung immunmodulatorische Funktionen besitzt. Jüngste Untersuchungen konnten eine bidirektionale Kommunikation zwischen dem Immun- und Nervensystem aufzeigen, welche inflammatorische Mechanismen reguliert. Insbesondere neuronale Reflexe nehmen periphere Entzündungen wahr und beeinflussen diese in der initialen Phase.

In Anbetracht dieser Erkenntnisse untersuchten die Tübinger Wissenschaftler die Rolle des Sympathikus im Zusammenspiel mit den immunmodulatorischen Funktionen von RGM-A während der Entzündungsresolution. Sie konnten zeigen, dass es eine dynamische Kooperation zwischen adrenergen Nerven und RGM-A gibt, die Inflammations- und Resolutionsprogramme reguliert.

Diese Kooperation spiegelt sich im Wechsel des Makrophagenphänotyps von klassischer (M1) zur alternativen (M2) Aktivierung sowie in einem murinen Peritonitismodell wider. Hier reduzierten adrenerge Nerven und RGM-A synergistisch das Ausmaß der inflammatorischen Peritonitis, verkürzten das Resolutionsintervall, stimulierten die lokale Synthese von SPMs, förderten die Phagozytose apoptotischer Zellen sowie die Gewebsregeneration.

Durch eine chemische Sympathektomie wurde der Schweregrad der Peritonitis erhöht und die Resolution gehemmt, wohingegen die zusätzliche Applikation von RGM-A den Resolutionstonus wiederherstellte. Außerdem wurden in peritonealen Monozyten nach Stimulation mit einem β2AR Agonisten und/oder RGM-A NF-κBSignalwege gehemmt und RICTOR sowie PI3K/AKT-Wege aktiviert.

Zusammengenommen zeigen diese Ergebnisse einen neuen Aspekt der neuronalen Reflexbahnen, wobei adrenerge Nerven und RGM-A synergistisch zentrale angeborene protektive Mechanismen der Resolution einer akuten Inflammation kontrollieren sowie die Gewebsheilung und Regeneration fördern.

Wissenschaftliche Ansprechpartner:

Universitätsklinikum Tübingen
Klinik für Anästhesiologie und Intensivmedizin
Sektion Molekulare Intensivmedizin
Professorin Dr.med. Valbona Mirakaj
Tel. 07071 29-86344
E-Mail valbona.mirakaj@uni-tuebingen.de

Originalpublikation:

Sympathetic nervous system controls resolution of inflammation via
regulation of repulsive guidance molecule A
Andreas Körner1, Martin Schlegel1, Torsten Kaussen2, Verena Gudernatsch1, Georg Hansmann2, Timo Schumacher2, Martin Giera3 & Valbona Mirakaj1
Nature Communications, doi 10.1038/s41467-019-08328-5
https://www.nature.com/articles/s41467-019-08328-5

Bianca Hermle | idw - Informationsdienst Wissenschaft
Weitere Informationen:
http://www.medizin.uni-tuebingen.de/

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Medizin Gesundheit:

nachricht Essigsäure steuert Immunzellen für eine präzise orchestrierte Abwehr
05.08.2020 | Universität Basel

nachricht Den Ursachen von schwarzem Hautkrebs auf der Spur
04.08.2020 | Deutsche Krebshilfe

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Medizin Gesundheit >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Projektabschluss ScanCut: Filigranere Steckverbinder dank Laserschneiden

Eine entscheidende Ergänzung zum Stanzen von Kontakten erarbeiteten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnik ILT. Die Aachener haben im Rahmen des EFRE-Forschungsprojekts ScanCut zusammen mit Industriepartnern aus Nordrhein-Westfalen ein hybrides Fertigungsverfahren zum Laserschneiden von dünnwandigen Metallbändern entwickelt, wodurch auch winzige Details von Kontaktteilen umweltfreundlich, hochpräzise und effizient gefertigt werden können.

Sie sind unscheinbar und winzig, trotzdem steht und fällt der Einsatz eines modernen Fahrzeugs mit ihnen: Die Rede ist von mehreren Tausend Steckverbindern im...

Im Focus: ScanCut project completed: laser cutting enables more intricate plug connector designs

Scientists at the Fraunhofer Institute for Laser Technology ILT have come up with a striking new addition to contact stamping technologies in the ERDF research project ScanCut. In collaboration with industry partners from North Rhine-Westphalia, the Aachen-based team of researchers developed a hybrid manufacturing process for the laser cutting of thin-walled metal strips. This new process makes it possible to fabricate even the tiniest details of contact parts in an eco-friendly, high-precision and efficient manner.

Plug connectors are tiny and, at first glance, unremarkable – yet modern vehicles would be unable to function without them. Several thousand plug connectors...

Im Focus: Elektrogesponnene Vliese mit gerichteten Fasern für die Sehnen- und Bänderrekostruktion

Sportunfälle und der demografische Wandel sorgen für eine gesteigerte Nachfrage an neuen Möglichkeiten zur Regeneration von Bändern und Sehnen. Eine Kooperation aus italienischen und deutschen Wissenschaftler*innen forschen gemeinsam an neuen Materialien, um dieser Nachfrage gerecht zu werden.

Dem Team ist es gelungen elektrogesponnene Vliese mit hochgerichteten Fasern zu generieren, die eine geeignete Basis für Ersatzmaterialien für Sehnen und...

Im Focus: New Strategy Against Osteoporosis

An international research team has found a new approach that may be able to reduce bone loss in osteoporosis and maintain bone health.

Osteoporosis is the most common age-related bone disease which affects hundreds of millions of individuals worldwide. It is estimated that one in three women...

Im Focus: Neue Strategie gegen Osteoporose

Ein internationales Forschungsteam hat einen neuen Ansatzpunkt gefunden, über den man möglicherweise den Knochenabbau bei Osteoporose verringern und die Knochengesundheit erhalten kann.

Die Osteoporose ist die häufigste altersbedingte Knochenkrankheit. Weltweit sind hunderte Millionen Menschen davon betroffen. Es wird geschätzt, dass eine von...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Innovationstage 2020 – digital

06.08.2020 | Veranstaltungen

Innovationen der Luftfracht: 5. Air Cargo Conference real und digital

04.08.2020 | Veranstaltungen

T-Shirts aus Holz, Möbel aus Popcorn – wie nachwachsende Rohstoffe fossile Ressourcen ersetzen können

30.07.2020 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Der Türsteher im Gehirn

06.08.2020 | Biowissenschaften Chemie

Kognitive Energiesysteme: Neues Kompetenzzentrum sucht Partner aus Wissenschaft und Wirtschaft

06.08.2020 | Energie und Elektrotechnik

Projektabschluss ScanCut: Filigranere Steckverbinder dank Laserschneiden

06.08.2020 | Verfahrenstechnologie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics