Forscher entschlüsseln Mechanismus, wie Proteine tödliche Entzündungen auslösen
Hannah Peters
Forscher entschlüsseln Mechanismus, wie Proteine tödliche Entzündungen auslösen
Ein internationales Forschungsteam hat aufgeklärt, wie ein zentrales Protein auf zellulärer Ebene Entzündungen auslöst. Unter der Leitung des Universitätsklinikums Bonn (UKB) und der Universität Bonn konzentrierte sich die Studie auf Gasdermin D (GSDMD), ein Molekül, das während Immunreaktionen Poren in Zellmembranen bildet. Die Erkenntnisse könnten den Weg für neue Therapien bei Erkrankungen wie Sepsis oder autoinflammatorischen Störungen ebnen.
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An der Arbeit waren zudem Expertinnen und Experten des Walter and Eliza Hall Instituts für medizinische Forschung in Australien sowie des Whitehead-Instituts für biomedizinische Forschung in den USA beteiligt. Ziel war es, den Mechanismus zu entschlüsseln, durch den GSDMD Poren bildet – ein Prozess, der mit Zelltod und Entzündungen in Verbindung steht.
Dabei lagert sich zunächst die N-terminale Domäne des Proteins in die Zellmembran ein. Erst nach dieser Verankerung beginnt sie, sich mit weiteren Einheiten zu verbinden und einen größeren Komplex auszubilden. Über 30 GSDMD-Fragmente fügen sich zusammen, um die schädlichen Poren zu formen.
Mithilfe spezieller Nanobodies gelang es den Forscherinnen und Forschern, diesen Zusammenbau zu blockieren. Die Nanobodies verhindern, dass sich die N-terminale Domäne vermehrt – und stoppen so die Bildung der porenbildenden Struktur. Selbst bei externer Anwendung als gereinigte Proteine hemmen sie erfolgreich den Zelltod von Makrophagen und reduzieren die Freisetzung von Zytokinen.
Normalerweise wird GSDMD durch ein hemmendes Segment inaktiv gehalten. Wird dieses abgespalten, aktiviert sich das Protein und beginnt mit der Porenbildung. Die Nanobodies unterbrechen diese Kettenreaktion und bieten damit einen potenziellen Ansatz, um übermäßige Entzündungen zu kontrollieren.
Die Studie liefert eine klare Abfolge, wie sich GSDMD-Poren entwickeln und wie sie blockiert werden können. Durch die gezielte Beeinflussung dieses Mechanismus könnten die Nanobodies zu Therapien gegen Krankheiten führen, die auf unkontrollierter Porenbildung beruhen. Weitere Forschungen sollen ihre Anwendung bei Sepsis und autoinflammatorischen Erkrankungen untersuchen.
