Die Lücken in der Immunabwehr stopfen

16. Juli 2013, 18:38
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Entzündungen dienen dazu, Krankheitserreger abzuwehren und aus dem Organismus zu entfernen - Doch manchmal geht der Schuss nach hinten los

"Mehr als 50 Prozent aller Erkrankungen werden durch Entzündungen ausgelöst - oder davon stark beeinflusst", sagt Sylvia Knapp. "Etwa bei Krebs, Fettsucht, Diabetes und natürlich auch bei Infektionskrankheiten." Die Wiener Forscherin führt eine Doppelexistenz. An der Med-Uni Wien hat sie eine Professur für Infektionsbiologie. Am Zentrum für Molekulare Medizin (CeMM) der ÖAW betreibt sie Laborforschung, um den Ursachen von schädlichen Entzündungen auf die Spur zu kommen.

An sich ist die Entzündung eine nützliche Erfindung. Sie dient dazu, Fremdkörper aus dem Organismus zu entfernen. Gäbe es sie nicht, wären wir Bakterien und anderen Erregern mehr oder weniger schutzlos ausgeliefert. Das Problem ist nur: Die Abwehrreaktion funktioniert nicht unter allen Bedingungen gleich gut.

Was bei einer Krankheit gut ist, kann unter anderen Bedingungen schlecht sein. Ambivalenzen regieren im Immunsystem - der menschliche Körper ist eben keine ideal konstruierte Maschine, wie schon der französische Biochemiker François Jacob wusste: "Die Evolution ist ein Bastler, kein Ingenieur", sagte er einmal.

Eine solche Ambivalenz im Gefüge des Immunsystems hat Knapp bei Makrophagen aufgedeckt. "Diese Fresszellen sind gewissermaßen die Dirigenten der Entzündungsreaktion", sagt die Medizinerin. "Makrophagen erkennen meist als Erste, dass fremde Zellen in den Körper eingedrungen sind, und fressen sie auf. Dann produzieren sie Botenstoffe, die andere Abwehrzellen anlocken." Wobei sich die Dirigenten auch in Putzpersonal verwandeln können: Ist die Schlacht geschlagen und der Feind erledigt, sorgen die Makrophagen wieder für Ordnung, entsorgen die Reste zerstörter Zellen und geben Entwarnung. Im besten Fall. In der Praxis sind die Fresszellen mit ihrer Aufgabe bisweilen überfordert, wie Knapp kürzlich im Journal of Clinical Investigation berichtete.

Cortison versus Bakterien

Das Immunsystem dämmt normalerweise das Bakterienwachstum ein, indem es den Mikroben essenzielle Stoffe raubt. Bakterien brauchen Eisen, dessen Aufnahme wird von unserem Körper durch die Abgabe einer Substanz namens Liopcalin 2 blockiert. Bei Coli-Bakterien funktioniert das wunderbar, nicht aber bei Pneumokokken, den Erregern der Lungenentzündung. Wie Knapp herausgefunden hat, schwächt das Lipocalin 2 in diesem Fall die Defensivkraft der Makrophagen.

Die Pneumokokken profitieren von der vermeintlichen Abwehrreaktion - und das bei Entzündungen häufig verschriebene Cortison macht die Sache nur noch schlimmer. Diese Erkenntnis könnte zu einer zielgenauen Therapie bei Lungenentzündungen führen, sagt Knapp. "Man könnte Lipocalin 2 als Marker für den Verlauf dieser Lungenentzündung einsetzen und dann entscheiden, ob eine Cortisongabe sinnvoll ist oder nicht."

Auch bei der Bauchfellentzündung gibt es ähnliche Probleme. Hier hemmen oxidierte Lipide aus Körperzellen die Leistungsfähigkeit der Fresszellen. Knapp hat allerdings ein Molekül gefunden, das für eine Therapie geeignet wäre. Das Protein Wave1 verstärkt den schädlichen Nebeneffekt, Versuche an Knockout-Mäusen zeigen: Ohne das entsprechende Gen im Erbgut sind Mäuse deutlich weniger anfällig für Bauchfellentzündungen.

Daher sucht Knapp nun nach kleinen Molekülen, die Wave1 blockieren könnten. Ein entsprechendes Medikament könnte - erfolgreiche klinische Studien vorausgesetzt - bei lebensgefährlicher Sepsis zum Einsatz kommen.

Dass Knapp sowohl am CeMM als auch an der Med-Uni Wien Grundlagenforschung betreibt, verdankt sie ihrer Hartnäckigkeit. Sie hat in Wien studiert, gab später ihre Stelle als Intensivmedizinerin auf, ging nach Amsterdam und machte ihr Doktorat. Danach wurde sie 2006 am neu gegründeten CeMM "Principal Investigator" und baute eine eigene Arbeitsgruppe auf.

Mit ihrem Arbeitsalltag war das zunächst schwer zu kombinieren. Denn zu dieser Zeit hatte sie auch eine klinische Verpflichtung am Wiener AKH. "Das war zeitlich nicht mit meiner Arbeit im Labor zu vereinbaren", erzählt Knapp im Gespräch mit dem Standard. "Also bezahlte ich einen jüngeren Kollegen für die klinische Arbeit. Man könnte sagen: Ich habe mich für die Forschung freigekauft."

Anders das Modell in den USA: Dort sind "Physician Scientists" - Kliniker, die Grundlagenforschung betreiben - fester Teil des Krankenhausalltags. Sie können ihre klinischen Verpflichtungen meist innerhalb weniger Monate im Block absolvieren und haben den Rest des Jahres Zeit für Grundlagenforschung. Das System ließe sich auch auf Wien übertragen, allerdings müsste man dafür zusätzliches Geld in die Hand nehmen. Denn letztlich wären dafür mehr Stellen notwendig.

"Tolle" Mutation

Knapps Forschungsinteresse liegt international betrachtet im Trend. Seit rund zehn Jahren sind aus dem Gleis geratene bzw. chronische Entzündungen in den Fokus der medizinischen Wissenschaften gerückt. Das liegt zum einen am methodischen Fortschritt. "Erst seit kurzem ist es möglich, auch niederschwellige Entzündungen nachzuweisen. Das ist beispielsweise wichtig, um den Verlauf von koronaren Herzkrankheiten vorherzusagen", sagt Knapp.

Die zweite Ursache hat mit einer Entdeckung aus den 1990er- Jahren zu tun. Damals wurde die Funktion der sogenannten Toll-like-Rezeptoren aufgeklärt. Sie spielen bei der angeborenen Immunantwort eine wichtige Rolle - eine Erkenntnis, die 2011 mit dem Medizinnobelpreis gewürdigt wurde. Der Name "Toll" stammt übrigens von der deutschen Forscherin und Nobelpreisträgerin Christiane Nüsslein-Volhard. Sie hat als Erste Mutationen im "Toll"-Gen entdeckt. Und war davon so begeistert, dass sie ihren Heureka-Moment im Namen des Erbfaktors verewigte. Toll eben. (Robert Czepel, DER STANDARD, 17.7.2013)

  • Die Medizinerin Sylvia Knapp kennt den Krankenhausalltag genauso wie das Forschungslabor. Ihre Arbeit könnte die Therapie bei Lungen- und Bauchfellentzündungen verbessern.
    foto: standard/corn

    Die Medizinerin Sylvia Knapp kennt den Krankenhausalltag genauso wie das Forschungslabor. Ihre Arbeit könnte die Therapie bei Lungen- und Bauchfellentzündungen verbessern.

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