Antikörper als "Abfalljäger"

Wiener Wissenschaftler bringen Licht hinter fundamentale   Eigenschaften natürlicher Antikörper

Ein internationales Team von Wissenschaftler(inne)n unter der Leitung von Christoph Binder, Gruppenleiter am Wiener Forschungszentrum für Molekulare Medizin (CeMM) der ÖAW und am Klinischen Institut für Medizinische und Chemische Laboratoriumsdiagnostik (KIMCL) der Medizinischen Universität Wien (MUW), hat eine bisher unerkannte Eigenschaft von natürlich vorkommenden Antikörpern entdeckt, welche über 1/3 dieser Antikörper betrifft. Diese neu entdeckte Eigenschaft deutet auf eine entscheidende Funktion natürlicher Antikörper in Zusammenhang mit chronischen Entzündungskrankheiten bzw. Herz-Kreislauferkrankungen hin und ist somit in Zukunft auch für therapeutische Ansätze interessant.

Die Funktionsweise natürlicher Antikörper bei der Bekämpfung von Infektionen ist allgemein relativ gut erforscht. Natürliche Antikörper spielen allerdings auch eine bedeutsame "Haushaltsfunktion" wenn es um die Beseitigung von zellulärem und nicht-zellulärem "Abfall" geht. Diese Funktion konnte man bisher noch nicht wissenschaftlich erklären, was vor allem daran liegt, dass die Mechanismen mit denen natürliche Antikörper "Abfallprodukte" erkennen kaum bekannt sind.

Einem internationalen Team rund um Christoph Binder, Gruppenleiter am CeMM (Forschungszentrum für Molekulare Medizin der Österreichischen Akademie der Wissenschaften) und Professor am Klinischen Institut für Medizinische und Chemische Labordiagnostik der Medizinischen Universität Wien (KIMCL), ist es nun gelungen, Licht hinter die Sache zu bringen. Die Forscher(innen) fanden heraus, dass spezielle, durch oxidativen Stress hervorgerufene Strukturen, bisher unbekannte und wichtige Zielstrukturen vieler natürlicher Antikörper darstellen. Da diese Strukturen auch in zahlreichen "Abfallprodukten" in unserem Körper vorhanden sind, weisen die Forschungsergebnisse auf einen Mechanismus hin, durch den natürliche Antikörper nicht nur potentiell gefährlichen "Abfall" entlarven können, sondern auch vor diesem schützen können.

Die Forschungsergebnisse sind am 13. April 2009 im Wissenschaftsjournal "Journal of Clinical Investigation" erschienen. Erstautorin der Studie ist Meng-Yun Chou. Die Forschungsarbeiten wurden gemeinsam mit Co-Senior Investigator Joseph Witztum von der University of California San Diego durchgeführt. Die Studie ist Teil des Transatlantic Networks of Excellence Program, welches durch die Fondation Leducq gefördert wird. Die Fondation Leducq hat sich dem Kampf gegen Herz-Kreislauferkrankungen durch Förderung internationaler Forschungskooperationen verschrieben.

CeMM-Gruppenleiter Christoph Binder erklärt die neuen Errungenschaften seiner Forscher(innen)gruppe: "Unser Ausgangspunkt war, dass wir das Blut von Mäusen untersucht haben, die wir so manipuliert haben, dass sie ausschließlich natürliche Antikörper produzieren. Durch diesen 'Trick' konnten wir isoliert natürliche Antikörper untersuchen und feststellen, dass mehr als 30 Prozent aller natürlichen Antikörper mit Strukturen reagieren, die durch oxidativen Stress hervorgerufen werden. Oxidativer Stress tritt dann auf, wenn bestimmte natürliche Schutzmechanismen des Organismus versagen. In diesem Zusammenhang konnten wir dann auch herausfinden, dass die natürlichen Antikörper im menschlichen Blut in demselben Ausmaß mit diesen speziellen Strukturen reagieren. Die Oxidation von Lipiden ist ein Prozess, der bei verschiedenen Erkrankungen und auch physiologischen Vorgängen, wie zum Beispiel dem Altern von Zellen oder dem sogenannten programmierten Zelltod, auftritt. Daher deuten unsere Entdeckungen auf eine fundamentale Rolle dieser Gruppe von natürlichen Antikörpern hin."

Beispielsweise konnte klar gezeigt werden, dass jene natürlichen Antikörper, die diese spezifischen Strukturen erkennen, tatsächlich sterbende Zellen identifizieren und auch deren Beseitigung fördern. Wenn unser Körper nicht von sterbenden Zellen befreit wird, sind ernste Entzündungsreaktionen bis hin zu Autoimmun-Reaktionen die Folge.

CeMM Direktor Giulio Superti-Furga betont, dass die Forschungsergebnisse "neue Erkenntnisse über die Funktionsweise natürlicher Antikörper in physiologischen und pathologischen Vorgängen gebracht haben, da die gleichen spezifischen Strukturen, in zahlreichen chronischen Entzündungserkrankungen auftreten. Es gibt mittlerweile zahlreiche Hinweise, die eine entscheidende Rolle oxidierter Lipide im Entzündungsgeschehen zeigen. Folglich könnten in Zukunft auf Grundlage dieser neu entdeckten Eigenschaft natürlicher Antikörper auch Therapien zur Behandlung bestimmter entzündlicher Erkrankungen, wie zum Beispiel der Arteriosklerose, entwickelt werden."

Oswald Wagner, Leiter des Klinischen Institut für Medizinische und Chemische Labordiagnostik an der Medizinischen Universität Wien ergänzt: "Wir freuen uns, dass die Forscher(innen)gruppe rund um Christoph Binder diesen Erfolg im Rahmen einer äußerst erfolgreichen Kooperation von KIMCL und CeMM aufweisen kann. Das Ergebnis dieser Arbeit unterstreicht auch die Bedeutung internationaler Zusammenarbeit am Beispiel der Kooperation im Rahmen des Transatlantic Networks of Excellence Program, das durch die Fondation Leducq gefördert wird."

Natürliche Antikörper sind Teil des natürlichen Immunsystems. Im Gegensatz zu Antikörpern des sogenannten adaptiven Immunsystems, das durch Impfungen oder durch Infektionen entsteht, sind natürliche Antikörper genetisch kodiert und schon bei unserer Geburt im Organismus vorhanden.

CeMM - Research Center for Molecular Medicine of the Austrian Academy of Sciences

CeMM, das Forschungszentrum für Molekulare Medizin der Österreichischen Akademie der Wissenschaften, ist eine internationale, unabhängige und interdisziplinäre Forschungseinrichtung im Bereich der Molekularmedizin. "Von der Klinik in die Klinik": CeMM verfolgt eine anwendungsorientierte Forschung auf dem Gebiet der Molekularmedizin durch die Zusammenführung und gegenseitige Beeinflussung von Grundlagen- und klinischer Forschung, wobei Krebs, Entzündungsprozesse und immunologische Krankheiten zu den wichtigsten Forschungsgebieten zählen. Zurzeit beschäftigt CeMM sechs international rekrutierte Principal Investigators und rund 60 weitere Wissenschaftler. Im Jahr 2010 wird CeMM in ein neues, maßgeschneidertes Gebäude im Herzen des Wiener Allgemeinen Krankenhauses (AKH) einziehen, das ca. 100 Forschern und Forscherinnen Platz bieten wird.


Publikation:
Oxidation-specific epitopes are dominant targets of innate natural antibodies in mice and humans. Meng-Yun Cho, Linda Fogelstrand, Karsten Hartvigsen, Lotte F. Hansen, Douglas Woelkers, Peter X. Shaw, Jeomil Choi, Thomas Perkmann, Fredrik Bäckhed, Yury I. Miller, Sohvi Hörkkö, Maripat Corr, Joseph L. Witztum, and Christoph J. Binder. Journal of Clinical Investigation 119. Online veröffentlicht am 13. April 2009.
dx.doi.org/10.1172/JCI36800


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