Wissenschaftler beschreiben eine bisher unbekannte Störung des Immunsystems: in eine eigene Untergruppe von Immunzellen von Patienten mit primärer Immundefizienz, zelluläre Atmung ist deutlich erhöht. Diese zellulären Stoffwechsel-überaktivität führt zu einer Entzündung, wie ein internationales Forscherteam unter Federführung der Universität Basel und das Universitätsspital Basel berichten in der Zeitschrift Nature Immunology.

Das Immunsystem schützt uns vor Infektionen und Tumoren-eine anspruchsvolle Aufgabe, nicht zuletzt, weil die Schädigung der körpereigenen, gesunden Gewebes vermieden werden muss bei der gleichen Zeit. Jedoch seltene genetische Krankheiten führen zu Defekten im Immunsystem, bekannt als primäre Immundefizienz-Erkrankungen (PID). Eine Folge solcher Störungen ist die Anfälligkeit für Infektionen, noch bestimmte Tumoren und nicht-infektiösen Entzündungen (Autoimmunerkrankungen) können auch häufiger auftreten.

Die Forscher testeten die Hypothese, dass die metabolische Aktivität in den Immunzellen des PID-Patienten dienen können als biomarker. Sie basiert dies auf der Tatsache, dass der zelluläre Stoffwechsel ist ein wichtiger regulator der Funktion von Zellen des Immunsystems. In der immun-Zellen, eine Untergruppe der untersuchten PID-Patienten, ein wichtiger Stoffwechselvorgang — Zellatmung — war in der Tat deutlich erhöht. Während der Zellatmung, Energiegewinnung in den Mitochondrien, den „Kraftwerken der Zelle.“

Erhöht die Zellatmung

Auf der Grundlage dieser Entdeckung, die Forscher waren in der Lage, zu decodieren, die eine neue Art von Krankheit-Mechanismus, von der genetische defekt über Mitochondrien und zurück zur Signaltransduktion zum Zellkern. Die erhöhte Zellatmung wurde ausgelöst durch die Hyperaktivität der ein protein in der Atmungskette. Diese dann signalisiert die Zellen zu produzieren Entzündungsmediatoren. Mit diesen Erkenntnissen konnten die Forscher erfolgreich verwalten eine gezielte Behandlung zugelassen für eine andere Indikation.

Die Studie wurde unter der Leitung von Professor Christoph Hess (Departement Biomedizin (DBM) der Universität Basel und das Universitätsspital Basel, und CITIID, University of Cambridge) und Professor Mike Recher (DBM, Universität Basel und das Universitätsspital Basel). „Es ist ein Beispiel, wie Patienten-orientierte Forschung kann helfen, zu entschlüsseln krankheitsverursachenden molekularen Prozessen“, so Christoph Hess sagt. Davon profitieren die Patienten, die erhalten mehr gezielte und wirksame Medikamente mit weniger Nebenwirkungen. Weitere, Einblicke in grundlegende biologische Prozesse gewonnen aus dem Studium der seltenen Krankheiten können auch neue pathophysiologische Aspekte häufiger Krankheiten.