Forscher des RCSI University of Medicine and Health Sciences haben eine Möglichkeit entdeckt, exzessive Entzündungen und mithin erhöhte Entzündungswerte zu senken, indem sie eine bestimmte Art von weißen Blutkörperchen regulieren, die für das menschliche Immunsystem entscheidend ist.
Die Entdeckung hat das Potenzial, den Körper vor unkontrollierten Schäden zu schützen, die durch erhöhte Entzündungswerte durch entzündliche Erkrankungen verursacht werden.
Wenn Immunzellen (weiße Blutkörperchen) im menschlichen Körper, so genannte Makrophagen, starken Infektionserregern ausgesetzt sind, werden starke Entzündungsproteine, so genannte Zytokine, produziert, um die eindringende Infektion zu bekämpfen. Wenn diese Zytokinspiegel jedoch außer Kontrolle geraten, können erhebliche Gewebeschäden auftreten.
Übersicht
Behandlung bei erhöhten Entzündungswerten
Die Wissenschaftler entdeckten, dass ein Protein namens Arginase-2 durch die Energiequelle der Makrophagenzellen, die Mitochondrien, wirkt, um die Entzündung zu begrenzen. Insbesondere konnten sie erstmalig zeigen, dass Arginase-2 entscheidend für die Verringerung eines potenten entzündlichen Zytokins namens IL-1 ist.
Diese Entdeckung könnte es den Forschern ermöglichen, neue Behandlungen zu entwickeln, die auf das Arginase-2-Protein abzielen und den Körper vor unkontrollierten Schäden schützen, die durch entzündliche Krankheiten und erhöhte Entzündungswerte verursacht werden.
Erhöhte Entzündungswerte durch übermäßige Entzündungen sind ein wesentliches Merkmal vieler Krankheiten wie Multiple Sklerose, Arthritis und entzündlichen Darmerkrankungen. Durch die Entdeckung des Wirkstoffs könnte es nun möglich sein, neuartige Therapeutika für die Behandlung von Entzündungskrankheiten zu entwickeln und letztendlich die Lebensqualität von Menschen mit diesen Erkrankungen zu verbessern, so die leitende Autorin der Studie, Dr. Claire McCoy, Senior Lecturer in Immunologie am RCSI University of Medicine and Health Sciences.
Die Studie wurde von Forschern der School of Pharmacy and Biomolecular Sciences, RCSI (Dr. Claire McCoy, Dr. Jennifer Dowling und Frau Remsha Afzal) geleitet und in der wissenschaftlichen Fachzeitschrift Nature Communications veröffentlicht. Titel der Studie: Mitochondrial arginase-2 is essential for IL-10 metabolic reprogramming of inflammatory macrophages.
Was sind Mitochondrien?
In fast jeder Zelle des menschlichen Körpers sind Mitochondrien für die Produktion von Energie (genannt ATP) zuständig. Sie sind wie eine Art Kraftwerk und liefern die Energie, die unsere Zellen benötigen, um zu funktionieren. Die Zellen bilden die Gewebe und Organe im menschlichen Körper, beispielsweise das Herz und die Leber. Wenn die Zellen nicht genügend Energie zur Verfügung haben, funktionieren das Gewebe oder die Organe nicht richtig.
Was ist eine Mitochondrien-Krankheit?
Wenn eine Person an einer mitochondrialen Erkrankung leidet, produzieren die Mitochondrien in den Zellen nicht genug Energie. Manchmal sind sie nicht sehr effizient oder sie funktionieren überhaupt nicht.
Die Symptome und der Schweregrad der mitochondrialen Erkrankung sind sehr unterschiedlich. Es hängt davon ab, wie viele Zellen betroffen sind und wo sie sich im Körper befinden.
Jeder Mensch mit mitochondrialer Erkrankung ist anders betroffen. Jeder Betroffene hat eine andere Kombination von funktionierenden und nicht funktionierenden Mitochondrien in jeder Zelle.
Es gibt jedoch Zeiten, in denen bestimmte Körpersysteme in einem erkennbaren Muster betroffen sind, und diese haben spezifische Namen, zum Beispiel Morbus Alper, Morbus Leigh, MELAS oder MERRF.
Am häufigsten sind die Körperteile betroffen, die den höchsten Energiebedarf haben, wie Gehirn, Muskel, Leber, Herz und Niere. Wenn diese Systeme betroffen sind, ist die mitochondriale Erkrankung in der Regel progressiv.
Verfügbare Behandlungen
Leider gibt es zur Zeit keine Heilung für die mitochondriale Erkrankung. Die Behandlung ist in der Regel unterstützend und lindert die Symptome, die auftreten können, zum Beispiel die Behandlung von Anfällen mit Medikamenten.
Ärzte können auch versuchen, die Energieproduktion effizienter zu machen, indem sie Co-Faktoren und Vitamine einsetzen. Beispiele hierfür sind Ubichinon (Coenzym Q10), Thiamin und Riboflavin.
Jede Stoffwechselbelastung des Körpers, zum Beispiel eine Krankheit, kann eine Verschlimmerung oder ein Fortschreiten der Mitochondrienerkrankung verursachen. Dies kann daran liegen, dass die Zellen nicht in der Lage sind, mit den zusätzlichen Anforderungen, die an sie gestellt werden, fertig zu werden.
(Quellen: RCSI University of Medicine and Health Sciences / NIH / Nature Communications, 2021; 12 (1) DOI: 10.1038/s41467-021-21617-2)
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