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Medizin

19. Januar 2017 Biomarker für oxidativen Stress spielt entscheidende Rolle bei Leberentzündung

Ernährungsbedingte Krankheiten wie die nichtalkoholische Fettlebererkrankung sind begleitet von Entzündungsprozessen, deren molekularen Mechanismen sind jedoch wenig erforscht. Wissenschaftlern gelang es, entscheidende Prozesse zu identifizieren: Die in der Zeitschrift Hepatology veröffentlichte Arbeit zeigt, dass Malondialdehyd (MDA), ein Biomarker für oxidativen Stress, eine Schlüsselrolle in der ernährungsbedingten Leberentzündung zukommt. Durch Antikörper, die sich gegen MDA richten, lässt sich die Entzündung eindämmen – ein neuer Ansatz für die Entwicklung einer potentiellen Therapie der häufigen Lebererkrankung.
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Die Kombination aus wenig Bewegung und fettreicher Ernährung ist ein Lebensstil mit gravierenden gesundheitlichen Folgen: Weltweit ist die Zahl an Menschen mit Übergewicht, Bluthochdruck oder Insulinresistenz alarmierend hoch. Dementsprechend gestiegen sind die Fälle daraus resultierender Erkrankungen wie Typ-2 Diabetes, nichtalkoholischer Fettlebererkrankung oder Herz-Kreislauferkrankungen, die mit chronischen Entzündungen einhergehen. Welche molekularen Zusammenhänge zwischen den ernährungsbedingten Erkrankungen und der Entzündung bestehen, war für die Wissenschaft jedoch lange ein Rätsel.

Das Team um Christoph Binder, Professor für Atheroskleroseforschung an der Medizinischen Universität Wien und Forschungsgruppenleiter am CeMM, in Zusammenarbeit mit Ronit Shiri-Sverdlov von der Universität Maastricht, Christoph Reinhardt von der Universitätsmedizin der Johannes Gutenberg-Universität Mainz und dem Deutschen Zentrum für Herz-Kreislauf-Forschung Mainz, konnte nicht nur aufklären, welche biologischen Prozesse als Folge einer fettreichen Ernährung in Labormäusen zur Entwicklung chronischer Entzündung beitragen. Die ForscherInnen fanden darüber hinaus mit MDA einen zentralen Faktor in Leberentzündungen, der mit Antiköpern neutralisiert werden kann. Ihre Ergebnisse wurden in der Fachzeitschrift Hepatology publiziert (DOI: 10.1002/hep.28970).

 
Abb. 1: © Tim Hendrikx/CeMM
Abb. 1: © Tim Hendrikx/CeMM


Das hochreaktive Molekül Malondialdehyd, ein Abbauprodukt von mehrfach ungesättigten Fettsäuren, das als Biomarker für oxidativen Stress herangezogen wird, reichert sich auf sterbenden Zellen in der Leber an. Hier bildet es in Verbindung mit Membranproteinen und Phospholipiden sogenannte MDA-Epitope - Binders Forschungsgruppe konnte nachweisen, dass diese MDA-Epitope zur Produktion von Entzündungsfaktoren, den Zytokinen, sowie zur Rekrutierung von Immunzellen führen.

„Sowohl in der Zellkultur als auch im Modellorganismus gelang uns der Nachweis, dass diese MDA-Epitope entscheidend für die Entzündung sind“, so Clara Jana-Lui Busch, eine der beiden ErstautorInnen und PhD-Studentin am CeMM und der MedUni Wien. Doch damit gaben sich die ForscherInnen noch nicht zufrieden: „Durch intravenöse Injektion von Antikörpern, die spezifisch an MDA-Epitope binden können, gelang es uns die Entzündungen in den Versuchstieren zu drosseln“ ergänzt Tim Hendrikx, ebenfalls Erstautor der Studie und PostDoc in der Gruppe von Christoph Binder.

Für Christoph Binder ist diese Forschungsarbeit ein gutes Beispiel dafür, wie die enge Zusammenarbeit zwischen dem CeMM und der Medizinischen Universität Wien die Entwicklung einer Präzisionsmedizin vorantreiben kann: „Wir haben mit modernsten RNA-Sequenziermethoden und bioinformatischen Analysen wichtige Schlüsselprozesse in einigen der häufigsten Erkrankungen weltweit aufklären können und diese im Mausmodell bestätigt“ erklärt Binder, und ergänzt: „Darüber hinaus bietet die Behandlung mit spezifischen Antikörpern einen interessanten, neuen Ansatz zur Entwicklung therapeutischer Strategien“.

Quelle: CeMM Forschungszentrum für Molekulare Medizin der Österreichischen Akademie der Wissenschaften

Literatur:

Clara Jana-Lui Busch, Tim Hendrikx, David Weismann et al.
Malondialdehyde epitopes are sterile mediators of hepatic inflammation in hypercholesterolemic mice.
Hepatology vorab online am 16. Dezember 2016. DOI: 10.1002/hep.28970


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