Erforschung von Vitamin D und wie es die Toleranz des Immunsystems aktiviert
Forschende des Leukämie-Forschungsinstituts Josep Carreras und des Krankenhauses Germans Trias i Pujol in Spanien haben mit Unterstützung der EU eine wichtige Entdeckung hinsichtlich der körpereigenen Immunantwort gegen Multiple Sklerose und andere Autoimmunerkrankungen gemacht. In ihrer von den EU-finanzierten Projekten RESTORE und INsTRuCT geförderten Studie deckten sie den epigenetischen Mechanismus auf, durch den Vitamin D die Immuntoleranz dendritischer Zellen aktiviert, die eine entscheidende Rolle bei der Kontrolle der Immunantwort gegen solche Krankheiten spielt. Die Ergebnisse wurden in der Fachzeitschrift „Cell Reports“ veröffentlicht. Dendritische Zellen bezeichnen Gruppen von Immunzellen, die im Blut und in Geweben wie der Haut und der inneren Schleimhaut von Nase, Lunge, Magen und Darm vorkommen. Sie sind ausschlaggebend bei der Auslösung adaptiver Immunantworten und dienen als Boten zwischen dem angeborenen und dem adaptiven Immunsystem, indem sie Antigenmaterial verarbeiten und es auf der Zelloberfläche präsentieren. Wenn sie aktiviert werden, wandern die dendritischen Zellen zu lokalen Lymphknoten und präsentieren das Antigen den Lymphozyten – den Immunzellen des adaptiven Immunsystems – um eine Immunantwort auszulösen. Bei Multipler Sklerose funktioniert das Immunsystem nicht so, wie es eigentlich sollte. Die körpereigenen Immunzellen greifen die Myelinscheide an, die die Nervenfasern im Gehirn und Rückenmark schützt, wodurch die Nerven eben jenen Schutz verlieren und fortschreitende neurologische Schäden verursacht werden. Wenn dendritische Zellen mit Vitamin D behandelt werden, entwickeln sie eine Immuntoleranz, was darauf hindeutet, dass eine Behandlung mit toleranten dendritischen Zellen das Fortschreiten der Erkrankung bei Menschen mit Multipler Sklerose verlangsamen könnte. Zur Überprüfung dieser Hypothese wird derzeit im Rahmen des Projekts RESTORE eine klinische Studie am Krankenhaus Germans Trias i Pujol in Barcelona durchgeführt.
Entdeckung des Mechanismus zur Aktivierung der Immuntoleranz
Trotz Beweisen, die diese Hypothese stützen, war der tatsächliche Mechanismus, durch den diese Toleranz hervorgerufen wird, bis zu seiner Entdeckung durch das spanische Forschungsteam noch unbekannt. In seiner Studie zeigt das Team nun erstmals, dass die Bindung des Vitamin-D-Rezeptors an das Protein STAT3 zur Aktivierung von TET2 – einem DNA-Demethylierungsmittel – führt, das in dendritischen Zellen dazu beiträgt, Immuntoleranzgene zu aktivieren. Dieses Zusammenspiel von Vitamin-D-Rezeptoren, dem Protein STAT3 und dem proteinkodierenden Gen TET2 eröffnet Möglichkeiten zur Modulation der immunogenen Eigenschaften dendritischer Zellen. Wie in der Studie festgestellt wurde, könnte diese Forschung „sowohl im Zusammenhang mit pathologischen Situationen, in denen tolerogene Eigenschaften nicht erwünscht sind, wie beispielsweise in der Tumormikroumgebung oder bei metastatischen Prozessen, als auch in solchen Situationen, in denen sie gezielt angestrebt werden, wie unter anderem für die therapeutische Anwendung bei der Behandlung von Entzündungskrankheiten wie rheumatoider Arthritis und Multipler Sklerose, klinisch relevant sein.“ Das Projekt RESTORE (NEURONAL SELF-RENEWAL BY ANTIGEN-SPECIFIC TOLERIZATION IN MULTIPLE SCLEROSIS REINSTALLING THE BALANCE BETWEEN INFLAMMATION AND REGENERATION) bringt Forschende und klinische Fachkräfte aus Belgien, Deutschland, Spanien und den Niederlanden zusammen, um ein Heilmittel für Multiple Sklerose zu finden. Das Konsortium INsTRuCT (INnovative Training in Myeloid Regulatory Cell Therapy) ist ein Netzwerk europäischer Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler mit dem Ziel, neuartige Immuntherapien auf der Basis myeloischer regulatorischer Zellen zu entwickeln. Weitere Informationen: RESTORE-Projektwebsite INsTRuCT-Projektwebsite
Schlüsselbegriffe
RESTORE, INsTRuCT, dendritische Zelle, Multiple Sklerose, Autoimmunerkrankung, STAT3, TET2, Toleranz, Vitamin D