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Eine kleine Untergruppe von Blutzellen, die sogenannten basophilen Granulozyten sind bisher hauptsächlich wegen ihrer Rolle bei Allergien und Asthma bekannt. Dr. Gabriele Schramm, Wissenschaftlerin an der ARCN-Partnerinstitution Forschungszentrum Borstel, untersucht seit langem in ihrem Labor, dass Basophile mehr können, als nur Allergien hervorzurufen.
In Zusammenarbeit mit den wissenschaftlichen Teams des Universitätskrankenhauses Heidelberg, der Friedrich Alexander Universität Erlangen-Nürnberg und des Forschungszentrums Borstel wurde nun gefunden, dass basophile Granulozyten in der Tat auch maßgeblich am Heilungsprozess nach einem Herzinfarkt beteiligt sind. Diese Zellen wandern nach einem Infarkt in das Entzündungsgebiet ein und setzen hier nach Aktivierung zelluläre Botenstoffe (Interleukin- (IL-) 4 und IL-13) frei, welche die Umwandlung von entzündungsfördernden in entzündungshemmende Fresszellen bewirken. Letztere aktivieren das Reparatursystem des Körpers und damit die Wundheilung. In einem Tiermodell zeigten die Forscher erstmals, dass Basophile für eine rasche und effiziente Heilung sehr wichtig sind: in Mäusen, die keine Basophilen besaßen, war der Heilungsprozess deutlich schlechter. In Übereinstimmung damit ergab sich für Patienten, die zum Zeitpunkt eines Infarktes nur wenige Basophile hatten, eine deutlich schlechtere Prognose.
Interessanterweise wurde der durch die Basophilen vermittelte Heilungsprozess noch verstärkt durch die Behandlung der Tiere mit IPSE/alpha-1. Hierbei handelt es sich um ein Molekül, das zur Freisetzung der Botenstoffe IL-4 und IL-13 aus Basophilen führt. Natürlicherweise wird dieses Molekül von Eiern des parasitären Wurms Schistosoma mansoni produziert. Am Forschungszentrum Borstel wird seit vielen Jahren an der entzündungshemmenden Wirkung von Faktoren aus parasitären Würmern auf das Immunsystem des Wirts erfolgreich geforscht. „Die Eier dieses Parasiten durchlöchern die Darmwand, was durch den Einstrom von Darmbakterien eine massive Entzündung zur Folge hätte.“ erläutert Dr. Schramm. „Diese Entzündung wird jedoch verhindert durch die Abgabe von IPSE/alpha-1 und die resultierende Freisetzung von IL-4 und IL-13 aus den Basophilen: die entzündungsfördernden Fresszellen werden sozusagen entschärft und stattdessen Wundheilungs- und Reparaturvorgänge angeworfen. Da lag es nahe, die entzündungshemmende Wirkung dieses Faktors auch zur Dämpfung anderer entzündlicher Prozesse und Erkrankungen einzusetzen.“ Und in der Tat, die Behandlung der Mäuse mit IPSE/alpha-1 nach einem Infarkt führte über die verstärkte Freisetzung von IL-4 und IL-13 zu einer schnelleren und besseren Heilung.
Zukünftige Studien werden zeigen, ob dieses Molekül auch beim Menschen zur Behandlung nach einem Infarkt eingesetzt werden kann, aber auch bei anderen Erkrankungen mit überschießender Immunantwort und Entzündung, wie Asthma, Allergien und Autoimmunerkrankungen.
Originalpublikation: Basophils balance healing after myocardial infarction via IL-4/IL-13
Florian Sicklinger, Ingmar Sören Meyer, Xue Li, Daniel Radtke, Severin Dicks, Moritz P Kornadt, Christina Mertens, Julia K Meier, Kory J Lavine, Yunhang Zhang, Tim Christian Kuhn, Tobias Terzer, Jyoti Patel, Melanie Boerries, Gabriele Schramm, Norbert Frey, Hugo A Katus, David Voehringer, Florian Leuschner. J Clin Invest. 2021 Jul 1;131(13):e136778. doi: 10.1172/JCI136778:
