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17.11.2003

Infektionen als wichtiger Auslöser von Autoimmunerkrankungen

Neue Erkenntnisse vom Forscherteam um Josef Penninger, Institut für Molekulare Biotechnologie an der ÖAW



Josef Penninger und sein Team am Institut für Molekulare Biotechnologie (IMBA) der Österreichischen Akademie der Wissenschaften (ÖAW) fanden erstmals in Experimenten eine einheitliche Erklärung für das Auftreten von Autoimmunerkrankungen des Herzens, aber auch Arthritis, Typ 1 Diabetes oder Multipler Sklerose. Die Untersuchungen an Modellorganismen zeigen, warum Infektionen als Auslöser fungieren und dass es nicht "einen" einzigen Auslöser von Autoimmun-Reaktionen gibt. Darüber hinaus haben die Forscher auch eine Erklärung für Rückfälle bei diesen Erkrankungen gefunden. Die Untersuchungen wurden am Beispiel einer durch Autoimmunreaktion hervorgerufenen Herzmuskelentzündung durchgeführt.

Herz-Kreislauferkrankungen werden - nach Schätzungen der WHO - in den nächsten Jahrzehnten weltweit die häufigste Todesursache darstellen und für mehr als 50 % aller Todesfälle verantwortlich sein. Neben genetischen und Umweltfaktoren sind es Infektionen, die Autoimmunrektionen auslösen, die für die Entstehung der Dilativen Cardiomyopathy, der häufigsten Ursache von Herzversagen bei jungen Patienten verantwortlich sind. Bei manchen Patienten wurde eine akute Herzmuskelentzündung im Anschluss an eine Infektion durch Viren, Bakterien oder Protozoen festgestellt. Obwohl Millionen von Menschen betroffen sind, konnte bisher keine überzeugende Verbindung zwischen Entzündungen des Herzens und Infektionen sowie Herzversagen und Autoimmunerkrankungen wie Diabetes, oder Multipler Sklerose gefunden werden.

"Am Beginn unserer Untersuchungen stand die Suche nach einem neuen Auslöser und einem neuen Modell für Autoimmunerkrankungen des Herzens", sagt Josef Penninger. Die Hauptregulatoren des Immunsystems sind die dendritischen Zellen. Sobald sie einen Krankheitserreger ausfindig machen, setzen sie den entscheidenden Impuls, damit spezielle T-Zellen die Eindringlinge bekämpfen. Dendritische Zellen produzieren aber auch eigene Proteine, die im Fall einer Erkrankung fälschlicherweise als fremd erkannt werden und Autoimmunreaktionen hervorrufen.

"Unsere Resultate zeigen", so Penninger, "dass zumindest zwei wesentliche Faktoren bei der Entstehung von Autoimmunerkrankungen zusammenspielen müssen: die genetische Voraussetzung, und - viel wichtiger - die Aktivierung spezieller Rezeptoren (Toll-like receptors), die bei verschiedenen infektiösen Auslösern auftreten kann. Nun wissen wir, warum Infektionen im Krankheitsgeschehen entscheidend sind und warum bisher niemand den Autoimmundefekt' gefunden hat, weil viele verschiedene Defekte und ganz essentiell verschiedene Bakterien oder Virusinfektionen dafür verantwortlich sind."

Die Forscher haben auch eine mögliche Erklärung dafür gefunden, wie es im Zuge des Krankheitsgeschehens immer wieder zu Rückfällen kommen kann. Verantwortlich dafür sind die sog. Toll-like-Rezeptoren, die nach unterschiedlichen Infektionen im Körper vorhanden sind. Im Verlauf der Heilung bewirkt eine Stimulation dieser Rezeptoren einen neuerlichen Rückfall. Eine häufige Beobachtung bei Autoimmunerkrankungen wie Typ 1 Diabetes oder Multiple Sklerose ist, dass Patienten nach harmlosen Infektionskrankheiten einen Schub ihrer Autoimmunerkrankungen erleiden. Die Erklärung dafür: eine Aktivierung dieser Toll-like-Rezeptoren führt zur Wiederaktivierung von Autoimmun-T-Zellen und daher kann eine Infektion eine Verschlechterung der Erkrankung bewirken. Das scheint auch der Grund dafür, dass man bis jetzt keinen einzelnen Auslöser für Autoimmunerkrankungen festmachen konnte, weil sie offensichtlich angeborene und - für die tatsächliche Auslösung entscheidende - erworbene Komponenten wie Infektionen benötigen.

Die neuen Erkenntnisse könnten die Basis für neue therapeutische Strategien bei Autoimmunerkrankungen darstellen, die gezielt bei den dendritischen Zellen ansetzen.
Die Daten könnten aber auch, so Urs Eriksson (derzeit ETH Zürich und Univ. Basel) der Erstautor der Studie, von Bedeutung sein für neue Ansätze bei der Entwicklung von Impfungen zur Prävention von Tumorerkrankungen.
Die Studie wurde mit Unterstützung der österreichischen Akademie der Wissenschaften, des Jubiläumsfonds der Oesterreichischen Nationalbank und des Schweizerischen Nationalfonds durchgeführt und erscheint am 16. November 2003 als Advance Online Publication in Nature Medicine.

Rückfragehinweis:
Prof. Dr. Josef Penninger
Österreichische Akademie der Wissenschaften (ÖAW)
Institut für Molekulare Biotechnologie (IMBA)
T (01) 79730-454
e-mail: josef.penninger@imba.oeaw.ac.at
www.imba.oeaw.ac.at