Pressemitteilung/News

13.04.2015

Lungenemphysem: neue Unterform der Elastase entdeckt – mögliche Bedeutung für Krankheitsprozess und Therapieversagen

Elastasen sind Enzyme, die Gewebe abbauen und so Krankheiten verursachen können. Wissenschaftler des Helmholtz Zentrums München haben eine neue Unterform dieser Enzymgruppe entdeckt, die sowohl an der Entstehung von Krankheiten wie dem Lungenemphysem beteiligt sein, als auch das Versagen einiger Therapieansätze erklären könnte. Die Ergebnisse sind in der Fachzeitschrift ‚Nature Communications‘ veröffentlicht.

Dr. Dieter Jenne, Dr. Therese Dau; Quelle: HMGU

Ein sensibles Gleichgewicht von Elastasen und Elastase-Inhibitoren (Hemmern) sorgt im Körper für einen regulären Auf- und Abbau von Gewebe. Ist das Gleichgewicht gestört, kann es zu einer überschießenden Aktivität der Elastasen kommen – die Folge ist ein vermehrter Gewebeabbau. So auch beim Lungenemphysem: hier werden Elastasen nicht mehr ausreichend inaktiviert und das Lungengewebe zerstört.

Gespaltene Neutrophilen-Elastase „aggressiv und widerstandsfähig“


Das Wissenschaftlerteam um Dr. Therese Dau, Dr. Ali Önder Yildirim und PD Dr. Dieter Jenne vom Comprehensive Pneumology Center (CPC) am Helmholtz Zentrum München hat nun eine neue Unterform der Elastase entdeckt und ihre Eigenschaften untersucht: Die von neutrophilen Granulozyten (die größte Gruppe weißer Blutkörperchen) produzierte Elastase kann in gespaltenem (2-kettigem) Zustand vorliegen und  führt ebenfalls zu einem Gewebeabbau, gleichzeitig scheint sie vermindert auf Inhibitoren zu reagieren.

„Unsere Ergebnisse zeigen, dass die gespaltene Elastase besonders aggressiv und widerstandsfähig ist“, erklärt Studienleiter Jenne. „Wir vermuten daher, dass sie zur Entstehung des Lungenemphysems beiträgt – insbesondere dann, wenn ein Inhibitoren-Mangel, wie etwa bei angeborenem Alpha-1-Antitrypsin-Mangel, als Krankheitsursache vorliegt.“

Grundlage für verbesserte Wirkstoffe


Inhibitoren der Elastase sind schon länger ein therapeutischer Ansatz, um dem Elastase-Überschuss beim Lungenemphysem entgegenzuwirken. „Der verminderte Effekt von Inhibitoren auf gespaltene Elastase liefert uns eine Erklärung, warum einige Hemmstoffe wirkungslos bleiben“, sagt Erstautorin Dau. „Auf der Grundlage unserer Untersuchungen könnten aber künftig neue inhibierende Substanzen entwickelt werden, die gegen die verschiedenen Elastaseformen ankommen und somit eine bessere Wirksamkeit erzielen.“

Weitere Informationen

Original-Publikation:
Dau, T. et al. (2015): Auto-processing of neutrophil elastase near its active site reduces the efficiency of natural and synthetic elastase inhibitors, Nature communications. doi: 10.1038/ncomms7722
Link zur Fachpublikation: http://www.nature.com/ncomms/2015/150410/ncomms7722/full/ncomms7722.html

Unterstützt wurden die Forschungsarbeiten durch das 7. EU-Forschungsrahmenprogramm im Rahmen des Forschungsprojekts 261382 (INTRICATE). 

Das Helmholtz Zentrum München verfolgt als Deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt das Ziel, personalisierte Medizin für die Diagnose, Therapie und Prävention weit verbreiteter Volkskrankheiten wie Diabetes mellitus und Lungenerkrankungen zu entwickeln. Dafür untersucht es das Zusammenwirken von Genetik, Umweltfaktoren und Lebensstil. Der Hauptsitz des Zentrums liegt in Neuherberg im Norden Münchens. Das Helmholtz Zentrum München beschäftigt rund 2.300 Mitarbeiter und ist Mitglied der Helmholtz-Gemeinschaft, der 18 naturwissenschaftlich-technische und medizinisch-biologische Forschungszentren mit rund 37.000 Beschäftigten angehören. Das Helmholtz Zentrum München ist Partner im Deutschen Zentrum für Lungenforschung. www.helmholtz-muenchen.de

Das Comprehensive Pneumoloy Center (CPC) ist ein Zusammenschluss des Helmholtz Zentrums München mit dem Universitätsklinikum der Ludwig-Maximilians-Universität München und den Asklepios Fachkliniken München-Gauting. Ziel des CPC ist die Erforschung chronischer Lungenerkrankungen, um neue diagnostische und therapeutische Strategien zu entwickeln. Das CPC führt mit der Untersuchung zellulärer, molekularer und immunologischer Mechanismen von Lungenerkrankungen den Schwerpunkt der experimentellen Pneumologie an. Das CPC ist ein Standort des Deutschen Zentrums für Lungenforschung (DZL).

Das Deutsche Zentrum für Lungenforschung (DZL) ist ein nationaler Verbund, der Experten auf dem Gebiet der Lungenforschung bündelt und Grundlagenforschung, Epidemiologie und klinische Anwendung verzahnt. Standorte sind Borstel/Lübeck/Kiel/Großhansdorf, Gießen/Marburg/Bad Nauheim, Hannover, Heidelberg und München. Ziel des DZL ist es, über einen neuartigen, integrativen Forschungsansatz Antworten auf offene Fragen in der Erforschung von Lungenkrankheiten zu finden und damit einen wesentlichen Beitrag zur Verbesserung von Prävention, Diagnose und Therapie zu leisten.


Fachlicher Ansprechpartner

PD Dr. Dieter Jenne, Helmholtz Zentrum München - Deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt (GmbH), Comprehensive Pneumoloy Center, Ingolstädter Landstr. 1, 85764 Neuherberg - Tel.: 089-3187-4664 -