Entzündung und Krebs – Immunzellen hemmen die Bildung von Knochenfressern
Wissenschaftliche Innovation:
Zur Behandlung von rheumatoider Arthritis (RA) werden erfolgreich immunsuppressive Medikamente eingesetzt, die das Protein CTLA-4 aktivieren. Immunaktivierende Präparate hingegen, die zur Therapie von schwarzem Hautkrebs (Melanom) hemmen CTLA-4. Dabei kommt es zu einer gesteigerten Immunantwort.
In unseren Untersuchungen konnten wir nachweisen, dass die Aktivierung bzw. Hemmung von CTLA-4 einen direkten Einfluss auf die Anzahl der Osteoklasten (knochenfressende Zellen) hat. Damit hat die Beeinflussung des Immunsystems, sowohl dessen Hemmung als auch dessen Stärkung, einen direkten Einfluss auf den Knochen.
Die Forschungsergebnisse belegen, dass bei Patienten, die an RA oder einem schwarzen Melanom erkrankt sind, die Aktivierung oder Hemmung des Enzyms IDO die Anzahl der knochenfressenden Zellen beeinflusst. CTLA-4, das zur Behandlung von Patienten mit RA eingesetzt wird, dämpft die Entzündungsreaktion und reduziert zugleich die Anzahl der Osteoklasten.
Im Gegenzug wurden Präparate untersucht, die zur Behandlung von Hautkrebs eingesetzt werden und CTLA-4 neutralisieren. Die experimentellen Untersuchungen bestätigten, dass diese Präparate die Anzahl der knochenabbauenden Zellen erhöhen.
Damit konnte gezeigt werden, dass Therapien für Autoimmunerkrankungen sowie Krebs die Qualität unseres Knochens beeinflussen.
Hintergrund:
Die meisten Vorgänge im menschlichen Körper werden von Enzymen kontrolliert.
So wird z.B. das Empfinden von Glück oder Müdigkeit durch den Abbau der Aminosäure Tryptophan in die Hormone Serotonin und Melatonin durch das körpereigene Enzym IDO (Indolamin-2,3-Dioxygenase) hervorgerufen. Dieses Enzym spielt jedoch auch eine Rolle bei der Hemmung der Immunabwehr. Durch diese Verbindung wird das Eiweiß CTLA-4 (zytotoxischen T-Lymphozyten-Antigens 4) ausgeschüttet, in dessen Folge die Produktion des Enzyms IDO stimuliert wird.
CTLA-4 ist ein natürliches Eiweiß im Körper, welches überschießende Immunreaktionen hemmt, in dem es IDO aktiviert. Dies erfolgt durch die Bindung an CD80 und CD86 an der Oberfläche von Immunzellen.
Publikation: Bozec A, Zaiss MM, Kagwiria R, Voll R, Rauh M, Chen Z, Mueller-Schmucker S, Kroczek RA, Heinzerling L, Moser M, Mellor AL, David JP, Schett G. T Cell Costimulation Molecules CD80/86 Inhibit Osteoclast Differentiation by Inducing the IDO/Tryptophan Pathway. Sciience Translational Medicine. 2014. May 7;6(235):235ra60