Ein Wissenschafterteam unter Arvand Haschemi von der Medizinische Universität Wien am Institut für Labormedizin (Leitung: Oswald Wagner) hat eine offenbar entscheidende Verbindung zwischen dem Zucker-Stoffwechsel und der Entwicklung von Immun-Fresszellen (Makrophagen) nachgewiesen.APAweb Ein Wissenschafterteam unter Arvand Haschemi von der Medizinische Universität Wien am Institut für Labormedizin (Leitung: Oswald Wagner) hat eine offenbar entscheidende Verbindung zwischen dem Zucker-Stoffwechsel und der Entwicklung von Immun-Fresszellen (Makrophagen) nachgewiesen.APAweb

Wien. Ein "Missing Link" in der Zellbiologie für medizinisch so wichtige Dinge wie chronische Entzündungen oder Krebs: Ein Wissenschafterteam unter Arvand Haschemi von der Medizinische Universität Wien am Institut für Labormedizin (Leitung: Oswald Wagner) hat eine offenbar entscheidende Verbindung zwischen dem Zucker-Stoffwechsel und der Entwicklung von Immun-Fresszellen (Makrophagen) nachgewiesen. Die Studie ist vor kurzem in der Fachzeitschrift "Cell Metabolism" veröffentlicht worden.

  "Bei Makrophagen gibt es ein ganzes 'Farbspektrum' an Unterarten. Aber im Grunde unterscheidet man hauptsächlich pro-inflammatorische (entzündungsfördernde, Anm.) M1-Subtypen und immunmodulatorische (die Aktivierung eher dämpfende, Anm.) M2-Typen. Aktivierte M1-Makrophagen treiben eine Entzündungsreaktion voran, M2-Makrophagen wirken regulatorisch auf eine Vielzahl anderer Zellen und sind eher dazu da, das Gleichgewicht im Körper aufrecht zu erhalten", sagte Arvand Haschemi im Gespräch mit der APA.

  Seit längerem ist bekannt, dass Immunbotenstoffe (Zytokine) bei der Aktivierung und auch bei der Ausdifferenzierung von Abwehrzellen eine wichtige Rolle spielen. Die Autoren der Studie aber untersuchten Hunderte Enzyme (Kinasen), um ihren Effekt auf die Entwicklung dieser Makrophagen zu testen. Dabei stießen sie auf die Sedoheptulose-Kinase CARKL.

  Haschemi: "Es stellte sich heraus, dass dieses Enzym ein wichtiger Bestandteil des Glukose-Stoffwechsel der Makrophagen und auch der meisten anderen Zellen im menschlichen Körper ist." Eines der Hauptergebnisse der Wissenschafter: Stimuliert man den menschlichen Körper und dadurch auch Fresszellen mit dem Lipopolysacchariden (LPS), wird die Produktion des CARKL-Enzyms stark herunter gefahren.

Ein Trick für den Nachweis  
Lipopolysaccharide sind Bestandteile der Zellmembran von Bakterien. Bei Infektionen "riechen" die Immunzellen LPS von in den Organismus eingedrungener Bakterien und werden dann aggressiv (M1). Im Labor täuschten die Wissenschafter für die Versuche eben durch LPS das Vorhandensein von Bakterien vor und untersuchten dann die zellbiologischen und biochemischen Veränderungen dieser Zellen.

  Mit einem Trick konnten die Experten nachweisen, dass es sich bei CARKL um eine Art "Schaltmechanismus" bei der Entwicklung von Makrophagen in Richtung Entzündungsförderung oder Immunregulation handelt. Haschemi: "Wenn man das Enzym CARKL künstlich blockiert, bekommt man ebenfalls eine Aktivierung der Makrophagen - auch ohne LPS."

  Die Erkenntnisse haben mehrere Aspekte für die zukünftige Forschung: Erstens ist damit erstmals ein Stoffwechsel-Mechanismus, eben im Zuckerstoffwechsel, belegt, der bestimmend für die Programmierung von Makrophagen für spezielle Funktionen ist. Der Wissenschafter: "Auf der anderen Seite kann CARKL natürlich auch ein 'Target' (Ziel, Anm.) für zukünftige Medikamente werden. Das wäre zum Beispiel für die Rheumatoide Arthritis und andere chronisch entzündliche Erkrankungen sehr interessant." Bekannt ist auch, dass entzündungsfördernde Makrophagen bei der Entstehung von Typ-2-Diabetes und Übergewicht eine wichtige Rolle spielen.

  Auf der anderen Seite wiederum scheinen regulatorische M2-Makrophagen die Entstehung von Tumoren zu fördern. Auch hier könnte die Beeinflussung der Ausdifferenzierung dieser Zellen per Wirksubstanzen zu einer neuen vielversprechenden Therapieoption werden.