Wie der Tumornekrosefaktor vor Infektionen schützt

Makrophagen (blauer Zellkern), welche mit Leishmania major (violett) infiziert und mit dem Botenstoff Interleukin 4 stimuliert wurden, produzieren Arginase 1 (grün). (Foto: K. Paduch/Mikrobiologisches Institut)

Der Tumornekrosefaktor (TNF), ein Botenstoff des Immunsystems, spielt bei der Auslösung von chronisch-entzündlichen Krankheiten eine wichtige Rolle. Entsprechend gehört die Gabe von TNF-Blockern bei Patienten mit rheumatoider Arthritis oder bestimmten Darmentzündungen heute zum Therapiestandard. Gleichzeitig schützt der TNF aber auch vor Infektionen. Seine Unterdrückung kann daher gegebenenfalls zum Wiederausbruch einer schlummernden Infektion führen. Wie der TNF vor Infektionen schützt, ist seit Jahren Gegenstand intensiver Forschung. Die Arbeitsgruppe von PD Dr. U. Schleicher und Prof. Dr. C. Bogdan am Mikrobiologischen Institut hat nun in Zusammenarbeit mit Wissenschaftlern innerhalb und außerhalb Erlangens einen neuen Mechanismus entdeckt, über den der TNF seine schützende Wirkung gegenüber intrazellulären Infektionserregern ausübt.

Für die Abwehr intrazellulärer Pathogene, wie zum Beispiel den einzelligen Parasiten Leishmania major, der eine chronische Hautinfektion verursacht, ist die Produktion von Stickstoffmonoxid (NO) essenziell. Dieses wird in Makrophagen und anderen Fresszellen durch die Typ 2 NO Synthase (NOS2) gebildet. Die Funktion der NOS2 wird jedoch durch ein konkurrierendes Enzym, die Arginase 1, behindert. In Zellkulturexperimenten sowie in einem Infektionsmodell konnten die Forscher nun zeigen, dass der Tumornekrosefaktor die vom Botenstoff Interleukin 4 abhängige Synthese der Arginase 1 hemmt. Dadurch kommt es zu einer verstärkten Produktion von Stickstoffmonoxid und zu einer Eindämmung der Erreger. Hierzu erläutert Prof. Dr. C. Bogdan:

Diese Ergebnisse liefern, sofern sie sich in laufenden Untersuchungen mit menschlichen Zellen bestätigen, eine plausible Erklärung für die erhöhte Infektionsanfälligkeit bei Anti-TNF-Therapien. Durch eine gleichzeitige pharmakologische Hemmung der Arginase 1 im Gewebe lässt sich zukünftig eventuell das Infektionsrisiko nach der TNF-Blockade minimieren.

Die Ergebnisse, welche unter anderem im Rahmen des Interdisziplinären Zentrums für Klinische Forschung sowie des DFG-Sonderforschungsbereich 1181 erzielt wurden, sind kürzlich in der internationalen Fachzeitschrift  Cell Reports veröffentlicht worden.

Weitere Informationen

Prof. Dr. Christian Bogdan

Tel.: 09131/85-22551