Atherosklerose: Wissenschaftler identifizieren neues Proteinziel in Immunzellen
Die entzündliche Erkrankung Atherosklerose, bei der sich fettige, wachsartige Ablagerungen in den Arterien ansammeln, erhöht das Risiko für Schlaganfall, Herzinfarkt und Herz-Kreislauf-Erkrankungen. Anhand von Mäusen und menschlichen Proben haben Wissenschaftler erstmals gezeigt, dass ein Protein in Zellen, die als Makrophagen bezeichnet werden, die Krankheit fördert.
Makrophagen sind eine große Gruppe von Zellen, die viele verschiedene Aufgaben erfüllen und in allen Geweben des Körpers im Überfluss vorhanden sind. Ihre vielfältigen Funktionen umfassen Gewebereparatur und Immunität.
Frühere Studien hatten bereits gezeigt, dass Makrophagen im Immunsystem überschüssiges Cholesterin absorbieren und dass zu viel der wachsartigen Substanz dazu führt, dass sich die Zellen in Schaumzellen verwandeln.
Wenn Schaumzellen schwer mit Cholesterin sind, sind sie größer als Makrophagen und können sich in den Arterienwänden ablagern und Verstopfungen verursachen.
Wissenschaftler haben auch ein Protein namens Tribbles Pseudokinase 1 (TRIB1) im Zusammenhang mit Herz-Kreislauf-Erkrankungen untersucht. Sie haben es in Makrophagen in arteriellen Ablagerungen von Mäusen nachgewiesen und Varianten des kodierenden Gens des Proteins mit einem erhöhten Risiko für Atherosklerose in menschlichen Populationen in Verbindung gebracht.
Das neue Fortschritte in der Wissenschaft Die Studie schließt eine Lücke in der Forschung zu Makrophagen und TRIB1 in Bezug auf Atherosklerose. Es ist das erste, das zeigt, dass TRIB1 in Makrophagen entscheidet, wie viel Cholesterin die Zellen tragen können, wenn sie sich in Schaumzellen verwandeln.
Die Bedeutung der zellspezifischen Expression
Der neue Befund ist nicht nur deshalb von Bedeutung, weil er ein potenzielles neues Behandlungsziel für Atherosklerose darstellt, sondern auch, weil er zeigt, wie die Proteinexpression durch bestimmte Zellen zu Herz-Kreislauf-Erkrankungen beiträgt.
"Die Rolle von TRIB1 in Makrophagen ist seit einiger Zeit schwer zu bestimmen", sagt die erste Studienautorin Jessica M. Johnston, Ph.D., von der Abteilung für Infektion, Immunität und Herz-Kreislauf-Erkrankungen an der Universität von Sheffield in Großbritannien.
"Unsere Forschung", fügt sie hinzu, "liefert das fehlende Glied und unterstreicht die Bedeutung der zellspezifischen Expression bei Herz-Kreislauf-Erkrankungen."
Weitere Mitglieder des internationalen Teams sind der leitende Studienautor Endre Kiss-Toth, Professor für Zellsignalisierung an der Universität von Sheffield, und Kollegen aus anderen Zentren in Großbritannien, den USA und Ungarn.
Die Studie zeigt, dass höhere TRIB1-Spiegel die Atherosklerose fördern, indem sie die spezifischen Rezeptoren für die Aufnahme von Cholesterin in Makrophagen erhöhen. Im Gegensatz dazu verringerte die Verringerung von TRIB1 durch Verringerung der Expression seines kodierenden Gens die Krankheit.
Die Forscher verwendeten verschiedene Mausmodelle menschlicher Krankheiten, um die Wirkung hoher und reduzierter TRIB1-Spiegel zu testen. Daten zu Proben aus menschlichen Kohorten bestätigten auch Zusammenhänge zwischen TRIB1 und Cholesterinaufnahme.
"Gemeinsam", schreiben die Autoren, "zeigen unsere Studien einen unerwarteten positiven Effekt für die selektive Stummschaltung [des Gens für TRIB1] in arteriellen Plaque-Makrophagen."
Targeting von mit Cholesterin beladenen Schaumzellen
Prof. Kiss-Toth schlägt vor, dass auf den Ergebnissen aufbauen könnte, um herauszufinden, welche Menschen mit Herz-Kreislauf-Erkrankungen am meisten von einer Behandlung profitieren könnten, die auf die Bildung von mit Cholesterin beladenen Schaumzellen abzielt.
Atherosklerose erhöht das Risiko für verschiedene Herz-Kreislauf-Erkrankungen und Ereignisse wie Schlaganfall und Herzerkrankungen, je nachdem, welche Arterien betroffen sind und wie sie fortschreiten.
Atherosklerotische Ablagerungen oder Plaques können sich ansammeln und große und mittlere Arterien teilweise oder vollständig blockieren, die das Herz, den Beckenbereich, das Gehirn, die Beine, Arme und Nieren mit sauerstoff- und nährstoffreichem Blut versorgen.
Koronare Herzkrankheit, Angina, Karotiserkrankung, periphere Arterienerkrankung und chronische Nierenerkrankung sind einige der Zustände, die sich aus einer Einschränkung der Blutversorgung aufgrund einer Gefäßblockade ergeben können.
Die Plaques stellen jedoch auch ein direktes Risiko für Herzinfarkt oder Schlaganfall dar, da mit zunehmendem Wachstum die Wahrscheinlichkeit größer ist, dass ein Teil abbricht und zum Herzen oder Gehirn wandert.
„Die Untersuchung der Genetik von Herz-Kreislauf-Erkrankungen in großen menschlichen Populationen hat gezeigt, dass TRIB1 zu seiner Entwicklung beiträgt. Dies ist jedoch das erste Mal, dass seine Rolle in Immunzellen direkt angesprochen wurde, wodurch ein neuer Mechanismus aufgedeckt wird, durch den sich eine arterielle Erkrankung entwickelt. “
Prof. Endre Kiss-Toth
