Immunoproteasom hemmt Fresszellen der Lunge in ihrer Reparaturfunktion

Wissenschaftler des DZL-Partners Helmholtz Zentrums München haben herausgefunden, dass das Immunoproteasom die Fresszellen der Lunge in ihrer Reparaturfunktion hemmt. Dies bietet neue Therapieoptionen: Eine spezifische Hemmung des Immunoproteasoms könnte Heilprozesse der Lunge begünstigen. Die Ergebnisse wurden in der Fachzeitschrift ‚Cell Death & Differentiation‘ veröffentlicht.

Fresszellen (Makrophagen) erkennen und eliminieren Fremdkörper und Pathogene und alarmieren das Immunsystem über die Eindringlinge, indem sie zahlreiche Entzündungssignale aussenden. Die Makrophagen helfen zudem auch am Ende der Entzündung beim Aufräumen und tragen somit gezielt zur Wundheilung bei. Für diese Aufräumfunktion der Makrophagen, die sogenannte alternative Aktivierung, ist das Interleukin 4 (IL-4) von zentraler Bedeutung.

Immunoproteasom beeinflusst die Entscheidung

Das Immunoproteasom ist ein zylinderförmiger Proteinkomplex, der insbesondere in Immunzellen vorliegt und dazu beiträgt, Eiweiße in kleinere Bestandteile zu zerlegen. Seine Funktion ist mit einem zellulären “Schredder“ vergleichbar. Das Team um DZL-Wissenschaftlerin PD Dr. Silke Meiners und Dr. Tobias Stöger (DZL-Standort CPC-München) fand nun heraus, dass das Immunoproteasom die IL-4 Stimulation der Makrophagen reguliert. Dabei hemmt es den IL-4-Signalweg und bremst damit deren alternative Aktivierung.

„Bei Experimenten mit Lungenmakrophagen konnten wir zeigen, dass in Zellen, die kein Immunoproteasom besitzen, ein bestimmter Rezeptor für IL-4 angereichert wird“, so Ilona Kammerl, die sich die Erstautorenschaft der Publikation mit Shanze Chen teilt Das Immunoproteasom wirke somit hemmend auf den IL-4 Signalweg und limitiert so dessen Wirkung.

Effekt durch Wirkstoffe beeinflussbar

Um diese Ergebnisse zu bestätigen, führte das Forscherteam weitere Experimente mit einem pharmakologischen Immunoproteasom-Inhibitor durch. Dieser sollte die Hemmung des IL-4 Signalweges aufheben und so den Makrophagen erlauben, verstärkt in den Reparatur- und Aufräum-Modus zu schalten. „In der Tat konnten wir durch Zugabe des Inhibitors eine signifikant stärkere alternative Aktivierung der Lungenmakrophagen beobachten“, erklärte Studienleiter Stöger.

Die Wissenschaftler wollen jetzt im Tiermodell herausfinden, ob eine gezielte Behandlung mit spezifischen Inhibitoren des Immunoproteasoms die Heilungsvorgänge in der Lunge beschleunigt, beispielsweise nach einer akuten Lungenentzündung. Entsprechende Vorexperimente laufen bereits.

Weitere Informationen

Publikation:

Chen S, Kammerl IE, Vosyka O, Baumann T, Yu Y, Wu Y, Irmler M, Overkleeft HS, Beckers J, Eickelberg O, Meiners S, Stoeger T. Immunoproteasome dysfunction augments alternative polarization of alveolar macrophages, Cell Death Differentiation, 2016 Mar 18. doi: 10.1038/cdd.2016.3. [Epub ahead of print] DOI: 10.1038/cdd.2016.3

Quelle: idw