Forscher der University of Queensland haben einen Weg in Zellen identifiziert, der zur Umprogrammierung des körpereigenen Immunsystems genutzt werden könnte, um sowohl chronische Entzündungs- als auch Infektionskrankheiten zu bekämpfen.
Dr. Kaustav Das Gupta und Professor Matt Sweet vom Institute for Molecular Bioscience der UQ entdeckten, dass ein aus Glukose in Immunzellen gewonnenes Molekül sowohl das Bakterienwachstum stoppen als auch Entzündungsreaktionen dämpfen kann. Dr. Das Gupta sagte, dass die Entdeckung ein entscheidender Schritt in Richtung zukünftiger Therapeutika ist, die Immunzellen trainieren.
Die Studie wurde veröffentlicht in Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).
„Die Auswirkungen dieses Moleküls namens Ribulose-5-Phosphat auf Bakterien sind bemerkenswert – es kann mit anderen Immunfaktoren zusammenarbeiten, um das Wachstum von krankheitsverursachenden Stämmen der E. coli-Bakterien zu stoppen“, sagte Dr. Das Gupta.
„Es programmiert auch das Immunsystem neu, um destruktive Entzündungen auszuschalten, die sowohl zu lebensbedrohlichen Infektionskrankheiten wie Sepsis als auch zu chronisch entzündlichen Erkrankungen wie Atemwegserkrankungen, chronischen Lebererkrankungen, entzündlichen Darmerkrankungen, rheumatoider Arthritis, Herzerkrankungen, Schlaganfall beitragen , Diabetes und Demenz.“
Die Forschung wurde an einem Stamm von E. coli-Bakterien durchgeführt, der etwa 80 Prozent der Harnwegsinfektionen verursacht und eine häufige Ursache für Sepsis ist.
Präklinische Studien wurden durchgeführt, um die Rolle dieses Weges bei der Kontrolle bakterieller Infektionen zu bestätigen.
Professor Sweet sagte, dass menschliche Zellen auch verwendet wurden, um zu zeigen, dass Ribulose-5-Phosphat die Produktion von Molekülen reduziert, die chronische Entzündungskrankheiten antreiben.
„Wirtsgerichtete Therapien, die unser Immunsystem trainieren, um Infektionen zu bekämpfen, werden immer wichtiger, da immer mehr Arten von Bakterien gegen bekannte Antibiotika resistent werden“, sagte Professor Sweet.
„Ein Bonus ist, dass diese Strategie auch zerstörerische Entzündungen abschaltet, was ihr das Potenzial gibt, chronische Krankheiten zu bekämpfen. Indem wir den Immunweg stärken, der Ribulose-5-Phosphat erzeugt, können wir dem Körper möglicherweise die Kraft geben, sich dagegen zu wehren Entzündungs- und Infektionskrankheiten – nicht eine, sondern zwei der größten globalen Herausforderungen für die menschliche Gesundheit.“
Viele aktuelle entzündungshemmende Therapien zielen auf Proteine außerhalb von Zellen ab, aber da dieser Weg innerhalb von Zellen stattfindet, entwickelten die Forscher einen neuen Ansatz, um den Weg mithilfe der mRNA-Technologie anzugreifen.
Professor Sweet sagte, die Technologie habe vielversprechende Ergebnisse gezeigt, um das Enzym, das Ribulose-5-Phosphat erzeugt, in Immunzellen zu transportieren, und sei von UniQuest, dem Vermarktungsunternehmen von UQ, als vorläufiges Patent angemeldet worden.
Die Arbeit umfasste internationale und nationale Zusammenarbeit, darunter die UQ-Forscher Professor David Fairlie und Professor Mark Schembri als wichtige Mitarbeiter.
Mehr Informationen:
Kaustav Das Gupta et al., HDAC7 ist ein immunmetabolischer Schalter, der Gefahrensignale für den Einsatz von antimikrobiellen versus entzündlichen Reaktionen in Makrophagen triagiert, Proceedings of the National Academy of Sciences (2023). DOI: 10.1073/pnas.2212813120