Forscher entschlüsseln, wie ein Protein Entzündungen durch Zelllöcher auslöst
Lea Hartmann
Forscher entschlüsseln, wie ein Protein Entzündungen durch Zelllöcher auslöst
Ein internationales Forschungsteam hat aufgeklärt, wie ein zentrales Protein Entzündungen auslöst, indem es Löcher in Zellmembranen reißt. Die Studie, geleitet vom Universitätsklinikum Bonn und der Universität Bonn, konzentrierte sich auf Gasdermin D (GSDMD) – ein Molekül, das eine Schlüsselrolle in Immunreaktionen spielt. Die Erkenntnisse könnten den Weg für neue Therapien bei Krankheiten wie Sepsis oder autoinflammatorischen Störungen ebnen.
Normalerweise liegt GSDMD inaktiv in den Zellen vor, bis ein hemmender Abschnitt abgespalten wird. Sobald es aktiviert ist, verankert sich zunächst seine N-terminale Domäne in der Plasmamembran – nicht in den Mitochondrien – und verbindet sich anschließend mit anderen GSDMD-Fragmenten. Diese Ketten bilden große Poren, die die Zellintegrität zerstören und zu einer besonderen Form des programmierten Zelltods führen, der Pyroptose genannt wird.
Um diesen Prozess zu blockieren, entwickelte das Team spezielle Nanokörper. Diese winzigen Antikörperfragmente binden sich an die N-terminale Domäne von GSDMD und verhindern so, dass sie sich zu porenbildenden Strukturen zusammenlagert. Versuche zeigten, dass von außen zugeführte Nanokörper die weitere Porenbildung in Makrophagen stoppen konnten – und den Zellen damit Zeit ließen, bestehende Schäden zu reparieren.
An dem Projekt waren Expertinnen und Experten des Walter and Eliza Hall Institute in Australien sowie des Whitehead-Instituts in den USA beteiligt. Durch die Aufklärung des Mechanismus, wie GSDMD Poren bildet, identifizierten sie eine potenzielle therapeutische Strategie. Die Nanokörper verhinderten nicht nur den Zelltod, sondern reduzierten auch die Freisetzung entzündungsfördernder Zytokine, die übermäßige Immunreaktionen antreiben.
Die Studie liefert einen detaillierten Mechanismus, wie GSDMD Zellen schädigt und Entzündungen auslöst. Da Nanokörper nun nachweislich die Porenbildung blockieren können, eröffnet sich die Möglichkeit, sie bei Erkrankungen einzusetzen, bei denen die Pyroptose außer Kontrolle gerät – etwa bei Sepsis, bestimmten Autoimmunerkrankungen oder anderen Störungen, die mit unkontrolliertem Zelltod einhergehen.
