Forscher der University of Queensland haben eine Möglichkeit erkannt, Infektionen bei Menschen mit Mukoviszidose zu reduzieren.
Professor Matt Sweet, Dr. Kaustav Das Gupta und Dr. James Curson vom Institut für Molekulare Biowissenschaften der UQ haben einen Fehler in der bakterientötenden Funktion von Immunzellen bei Menschen mit CF entdeckt und einen möglichen Weg gefunden, diesen zu umgehen.
CF ist eine chronische Erkrankung, bei der Defekte im CFTR-Kanal (Cystic Fibrosis Transmembrane Conductance Regulator) zu Schleimansammlungen in der Lunge, den Atemwegen und im Verdauungssystem führen, was zu wiederkehrenden Infektionen führt.
Professor Sweet sagte, das Team habe herausgefunden, dass bei Menschen mit Mukoviszidose Immunzellen, sogenannte Makrophagen, in einem Zinkweg defekt sind, den der Körper zur Abtötung von Bakterien nutzt.
Eine Möglichkeit, wie Makrophagen Bakterien zerstören, besteht darin, sie mit toxischen Mengen an Metallen wie Zink zu vergiften.
Wir haben herausgefunden, dass der CFTR-Ionenkanal für den Zinkweg von entscheidender Bedeutung ist. Da er bei Menschen mit CF nicht richtig funktioniert, könnte dies teilweise erklären, warum sie anfälliger für bakterielle Infektionen sind.“
Professor Matt Sweet, Institut für Molekulare Biowissenschaften der UQ
Wichtig ist, dass die Forscher auch ein Zinktransportprotein identifizierten, das die Fähigkeit der Makrophagen wiederherstellen kann, Bakterien abzutöten, wenn das CFTR-Protein nicht funktioniert.
„Unser Ziel ist es nun, dieses Zinktransportprotein den Makrophagen von CF-Patienten zuzuführen, in der Erwartung, dass es deren Immunantwort reaktiviert und Infektionen reduziert“, sagte Professor Sweet.
Rund 3.600 Australier leben mit Mukoviszidose, was die Lebenserwartung auf durchschnittlich 47 Jahre reduzieren kann.
Professor Peter Sly vom Child Health Research Centre der UQ, ein pädiatrischer Atemwegsarzt und wichtiger Mitarbeiter des Projekts, sagte, dass es für die Patientenversorgung von entscheidender Bedeutung sei, mehr darüber zu erfahren, wie CF das Immunsystem beeinflusst.
„Menschen mit CF haben einen hyperinflammatorischen Zustand in ihren Atemwegen und sind sehr anfällig für bakterielle Infektionen, aber eine häufige Behandlung mit Antibiotika kann oft zu antibiotikaresistenten Infektionen führen“, sagte Professor Sly.
„Aktuelle Behandlungen können viele Aspekte der CFTR-Funktion wiederherstellen, aber sie lösen oder verhindern Lungeninfektionen nicht, daher besteht die Notwendigkeit, die Immunfunktionen wiederherzustellen.“
Die Studie wurde in Zusammenarbeit mit Professor Mark Schembri vom IMB durchgeführt.
Es wird in der Zeitschrift veröffentlicht Verfahren der Nationalen Akademie der Wissenschaften (PNAS).
Quelle:
Zeitschriftenreferenz:
Gupta, KD, et al. (2024). CFTR ist für die zinkvermittelte antibakterielle Abwehr in menschlichen Makrophagen erforderlich. Verfahren der Nationalen Akademie der Wissenschaften. doi.org/10.1073/pnas.2315190121.
