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Forscher setzen auf das Immunsystem, um Atherosklerose zu verhindern

Atherosklerose, umgangssprachlich Arterienverkalkung genannt, ist die Hauptursache von Schlaganfall und Herzinfarkt. Bisherige Behandlungen mit Medikamenten senken das Risiko für eine Herz-Kreislauf-Erkrankung nur bei einem Teil der Patienten: Rund 60 Prozent sind weiterhin gefährdet. Forscher setzen auf das Immunsystem, um neue Therapien zu entwickeln und wollen bestimmte Signalproteine in Immunzellen beeinflussen.

Atherosklerotische Plaques in der Aortenwurzel einer Maus, der die sogenannte CD40L/CD40-Achse fehlt. | © LMU Klinikum

Im Tiermodell konnten Wissenschaftler zeigen, dass ein Mangel eines bestimmten Signalproteins vor gefährlichen instabilen Gefäßablagerungen schützt. Bei chronischen Entzündungen wie der Atherosklerose wandern Zellen des Immunsystems zur verletzten Gefäßwand: Nach und nach bilden sich Ablagerungen, auch Plaques genannt. Gefährlich wird es, wenn sich die Plaques von der Gefäßwand lösen. Das kann zu einem Herzinfarkt oder Schlaganfall führen.

Ein Team um die beiden Münchner DZHK-Wissenschaftlerinnen Professor Esther Lutgens und Dr. Dorothee Atzler vom Klinikum der Ludwig-Maximilians-Universität München (LMU) hat jetzt einen wichtigen Teilschritt der beteiligten Immunreaktion entschlüsselt. Um herauszufinden, was Atherosklerose verhindern kann, haben sie die sogenannte CD40L/CD40-Achse untersucht. Das Membranprotein CD40L wird von speziellen Zellen des Immunsystems hergestellt und ist Bindungsstelle für das CD40-Protein. Solche Signalproteine spielen eine Rolle bei den Signalprozessen zwischen und innerhalb von Zellen und sind ein Ansatzpunkt für Therapien.

Kleinere und stabilere Ablagerungen

Im Tiermodell untersuchten die Wissenschaftlerinnen die CD40L/CD40-Achse in T-Zellen und Thrombozyten, also Blutplättchen. Sie konnten nachweisen, dass Mäuse, die durch genetische Veränderungen anfällig für Atherosklerose waren, bei einem CD40L-Mangel kleinere und stabilere Plaques hatten. Sie waren dadurch weniger anfällig für einen Herzinfarkt. Auffällig war, dass die Mäuse mit einem CD40-L-Mangel in bestimmten T-Zellen weniger von dem Protein Interferon-gamma ausschütteten, das die Aktivität des Immunsystems fördert. Atherosklerose gilt als eine Erkrankung, bei der die Immunantwort entgleist.

Eine ähnliche Schutzwirkung durch CD40L-Mangel beobachteten die Wissenschaftlerinnen bei Mäusen mit CD40-Mangel in dendritischen Zellen. In Blutplättchen beeinflusste ein Mangel an CD40L die Atherosklerose nicht. Jedoch traten weniger Atherosklerose-bedingte Blutgerinnsel auf.

Je nachdem, welche Zellen beteiligt sind, hat CD40L ganz unterschiedliche Aufgaben im Körper. Das Team untersucht die Effekte von CD40 und CD40L bei unterschiedlichen Zelltypen nun weiter. Ihr Ziel ist es, neue Medikamente zu entwickeln, die Zelltyp-spezifisch auf diese Proteine abzielen.

Originalpublikation: Lacy, M., Bürger, C., Shami, A. et al. Cell-specific and divergent roles of the CD40L-CD40 axis in atherosclerotic vascular disease. Nat Commun 12, 3754 (2021). https://doi.org/10.1038/s41467-021-23909-z

Quelle: Pressemitteilung der Ludwig-Maximilians-Universität München