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Die Untersuchung von Defekten, die sich aus einer einzelnen Genveränderung bei echten Patienten ergeben, kann überraschende Einblicke in die Widerstandsfähigkeit des Immunsystems geben. Das ist passiert, als Forscher in Australien Menschen mit einer seltenen Krankheit untersucht haben und festgestellt haben, dass die Realität sich sehr von derjenigen unterscheidet, die sie von Tierversuchen erwartet haben.

Elissa Deenick und Stuart Tangye vom Garvan Institut für medizinische Forschung in Sydney und ihre Kollegen berichten in ihrer am 8. Juli in der Online-Ausgabe des Journal of Allergy and Clinical Immunology veröffentlichten Arbeit über ihre Studie zum Immunsystem von Patienten mit autosomal-dominantem Hyper-IgE-Syndrom .

Einige Fälle von autosomal-dominantem Hyper-IgE-Syndrom (Hyper-IgE), früher bekannt als Job-Syndrom, entstehen durch nur eine Veränderung des STAT3-Gens. Die Mutation betrifft mehrere Systeme des Körpers, einschließlich des Immunsystems, wo es abnorm hohe Konzentrationen eines Proteins namens Immunglobulin E (IgE) im Blut verursacht.

Menschen mit Hyper-IgE sind etwas anfälliger für Blutkrebs, bekannt als "Lymphome", und sie können auch wiederkehrende Infektionen wie Hautinfektionen und Lungenentzündung sowie Ekzeme und gelegentlich Knochen- und Zahnanomalien erleiden.

Aber während viele der Symptome von Hyper-IgE sehr belastend und problematisch sein können, gibt es viel weniger von ihnen, als Labormodelle und Studien an Tieren vorhersagen. Diese deuten darauf hin, dass das Immunsystem solcher Patienten weitaus anfälliger für Viren und Krebs sein sollte als dies tatsächlich der Fall ist.

Wenn Wissenschaftler untersuchen, wie Veränderungen in Genen zu Krankheiten führen, ist eines der Dinge, die sie betrachten, die Auswirkung dieser Genänderung auf die biochemischen Signale, die steuern, wie Zellen sich verhalten.

Im Fall des STAT3-Gens beeinflusst dies Signale in den "Killer-T-Zellen" des Immunsystems, die eindringende Mikroben und Krebszellen zerstören.

Als sie Immunzellen von Patienten mit Hyper-IgE testeten, erwartete das Team, welche Studien mit Mausmodellen vorgeschlagen wurden: dass ihr Immunsystem erheblich beeinträchtigt wäre.

Überraschend gutes Immunsystem bei Menschen mit Hyper-IgE-Erkrankung

Zu ihrer Überraschung stellten sie jedoch fest, dass das Immunsystem von Patienten mit Hyper-IgE deutlich besser war als erwartet: Es war, als ob etwas zumindest teilweise das Fehlen von Signalen kompensierte, die für Killer-T-Zellen bei der Abtötung von Viren und Krebs essentiell sind Zellen.

Gibt es eine Art Backup-Pfad, über den einige der Signale umgeleitet werden können?

"Unter normalen Umständen gibt das STAT3-Molekül biochemische Signale in T-Zellen weiter, die sie anweisen, ihre Tötungsmaschinerie anzuschalten. Bei Hyper-IgE-Patienten, denen das Gen fehlt, scheint das Signal die meiste Zeit eine Ablenkung zu nehmen, und das scheint um zu arbeiten ", sagt Deenick in einer Erklärung.

"Es gibt bestimmte Moleküle, die Killer-T-Zellen benötigen, um wirksam zu werden - und möglicherweise im Fall von sehr wenigen Viren und Lymphomen - Hyper-IgE-Patienten sind nicht in der Lage, die Signale zu generieren, die notwendig sind, um diese Moleküle zu bilden gegen die meisten Viren und Krebsarten ", erklärt sie.

Die Forscher schlussfolgern, dass der "STAT3-Signalweg für viele Aspekte" der Killer-T-Zell-Aktivität erforderlich ist, in einigen Fällen aber durch andere Signale "kompensiert werden kann", was die "relativ milde Anfälligkeit für Viruserkrankungen" bei Hyper-IgE erklärt Patienten.

Tangye weist darauf hin, dass es in der Forschung "genauso nützlich ist, eine Erklärung für eine Vorhersage zu finden, die nicht stattgefunden hat, da eine Vorhersage bestätigt werden soll".

Er sagt, dass die Ergebnisse wichtig sind, weil sie zeigen, dass manchmal das Arbeiten mit Mausmodellen zu ganz anderen Ergebnissen führt als bei echten menschlichen Krankheiten.

Diese Studie hilft uns zu verstehen, warum Menschen mit Hyper-IgE nicht so "super unwohl" sind, wie man erwarten könnte, sagt Tangye. Solche Einsichten sind wertvoll, weil sie helfen, die tatsächlichen klinischen Symptome anzugehen, fügt er hinzu.

Dies ist nicht die erste Studie an Patienten mit Hyper-IgE, um zu zeigen, wie Mausmodelle die Rolle von Signalen im menschlichen Immunsystem unterschätzen können. Im Jahr 2006 zeigte ein Team in Japan, wie Zellen von Patienten schwere Defekte in den Zytokinwegen aufwiesen, die im Gegensatz zu früheren Studien mit Mausmodellen standen.

Geschrieben von Catharine Paddock
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