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Neue Funktion von Proteinen in der Immunkontrolle von Bakterien aufgeklärt – Möglichkeit
zur Entwicklung innovativer Therapien für Infektionen – Zusammenarbeit dem mit Europäischen Molekularbiologischen
Laboratorium (EMBL)
Innsbruck (i-med) - Da die Zahl multiresistenter Erreger steigt, wird weltweit intensiv an neuen Therapiemöglichkeiten
zur Infektionsbehandlung geforscht. Vor diesem Hintergrund sind die jüngsten Erkenntnisse eines ForscherInnenteams
um Univ.-Prof. Dr. Günter Weiss und Dr. Manfred Nairz von der Innsbrucker Univ.-Klinik für Innere Medizin
VI, von Bedeutung. Gemeinsam mit dem Europäischen Molekularbiologischen Laboratorium (EMBL, Heidelberg) geben
die WissenschafterInnen völlig neue Einblicke in die Infektionsabwehr.
ForscherInnen in Innsbruck und Heidelberg ist es gelungen, einen neuen Mechanismus zu entdecken, der entscheidend
dafür ist, wie sich der Körper vor Infektionen schützt. Das renommierte Fachjournal „Cell Host &
Microbe“ veröffentlicht die Erkenntnisse, die neue Anhaltspunkte für die Entwicklung innovativer Therapieansätze
liefern. „Die Zahl multiresistenter Erreger nimmt stetig zu. Wir brauchen daher neue, innovative Behandlungsmöglichkeiten
für Infektionen“, erklärt Univ.-Prof. Dr. Günter Weiss, Direktor der Innsbrucker Univ.-Klinik für
Innere Medizin VI. „Entscheidend dafür ist ein besseres Verständnis jener regulatorischen Mechanismen
im Körper, welche bei der Abwehr von Infektionen, der sogenannten Host-Pathogen-Interaktion, in Gang gesetzt
werden“, ergänzt Dr. Manfred Nairz. Der Forschungserfolg basiert auf der langjährigen guten Zusammenarbeit
mit der Arbeitsgruppe von Univ.-Prof. Dr. Matthias Hentze und Dr. Bruno Galy am Europäischen Molekularbiologischen
Laboratorium (EMBL) in Heidelberg.
Zentraler Mechanismus zur Immunabwehr
Bisher war nicht bekannt, dass die sogenannten eisenregulierenden Proteine 1 und 2 (iron regulatory proteins, IRP
1 und 2) eine entscheidende Rolle bei der Immunabwehr spielen. IRPs regulieren normalerweise den Eisenstoffwechsel
in Zellen und sind damit von zentraler Bedeutung für deren Metabolismus. Eisen ist nicht nur essentiell für
den Sauerstofftransport im Körper, sondern auch für viele Stoffwechselprozesse. Auch Mikroben bzw. Bakterien
benötigen für ihre Vermehrung und Pathogenität Eisen. In einem Mausmodell hat sich gezeigt, dass
mit Salmonellen infizierte Mäuse, denen die eisenregulierenden Proteine IRP1 und 2 fehlen, diese Infektion
schlecht kontrollieren können. Das ist darauf zurückzuführen, das IRPs für Bakterien den Zugang
zu Eisen erschweren. Darüber hinaus stimulieren sie die Immunantwortmechanismen von Makrophagen (Körperfresszellen,
Immunzellen), die zur Elimination der Salmonellen beitragen. „Durch die Aufklärung der Immunabwehrmechanismen
gegenüber Mikroben und deren genauer molekularer Analyse können neue Therapien zur erfolgreicheren Bekämpfung
von Infektionen entwickelt werden“, erklären Nairz und Weiss, die Ziele weiterer Forschungsarbeiten.
Hintergrund: Eisenstoffwechsel spielt zentrale Rolle
Univ.-Prof. Dr. Günter Weiss und Dr. Manfred Nairz von der Innsbrucker Univ.-Klinik für Innere Medizin
VI hatten bereits in vorangegangen Arbeiten Einblicke in die Rolle von Eisen für die Abwehr von Infektionen
gegeben. Sie konnten beispielsweise zeigen, dass Makrophagen durch die Bildung von Stickstoffmonoxid die Aktivität
eines Eisenexportkanals fördern und damit Bakterien, die innerhalb von Makrophagen leben können (wie
Salmonellen oder Mykobakterien), den essentiellen Wachstumsfaktor Eisen entziehen. Dadurch können sie deren
Vermehrung beschränken (Nairz M. et al. J Exp. Med. 2013).
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