Wenn Organe vernarben: Molekulare Mechanismen entdeckt
Deutsche Forschende haben ein molekulares Netzwerk entschlüsselt, das die Prozesse bei der Vernarbung von Gewebe (Fibrose) kontrolliert. In Ihrer Veröffentlichung in der Fachzeitschrift „Nature“ zeigen sie, dass das Eiweiß PU.1 Bindegewebszellen umprogrammieren kann. Dies verursacht die krankhafte Ablagerung von Bindegewebe.
Bindegewebszellen spielen bei Gesunden eine Schlüsselrolle bei der normalen Wundheilung. Kann die Aktivierung dieser Zellen jedoch nicht abgeschaltet werden, kommt es zu sogenannten fibrotischen Erkrankungen, bei denen übermäßig viel Bindegewebe abgelagert wird. Dies führt dazu, dass das betroffene Gewebe vernarbt und seine Funktion gestört ist. Vermehrtes Bindegewebe ist bei chronischen Erkrankungen vieler Organe ein Problem, so zum Beispiel der Lunge (Idiopathische Lungenfibrose). Warum die Reparaturprozesse bei fibrotischen Krankheiten ausarten, war bisher unklar.
Ein Wissenschaftsteam des Universitätsklinikums Erlangen konnte nun einen molekularen Mechanismus entschlüsseln, der für die andauernde Zellaktivierung verantwortlich ist. In experimentellen Studien nahmen die Forschenden das Eiweißmolekül PU.1 ins Visier. In der normalen Wundheilung wird die Bildung von PU.1 vom Körper gehemmt, damit am Ende des normalen Heilungsprozesses die Bindegewebszellen wieder in einen Ruhezustand zurückkehren können. In Versuchen konnten die Wissenschaftler nun nachweisen, dass PU.1 bei verschiedenen Fibrosen in der Haut, Lunge, Leber und der Niere aktiviert wird. PU.1 bindet an die Erbsubstanz (DNA) in den Bindegewebszellen und programmiert diese um, was zu einer anhaltenden Ablagerung von Gewebsbestandteilen führt.
PU.1 spielt eine zentrale Rolle im Vernarbungsprozess
Schon in der Vergangenheit wurden andere Faktoren identifiziert, die bei der Ablagerung von Narbengewebe beteiligt sind. PU.1 scheint aber eine zentrale Rolle in einem Netzwerk von Faktoren zu übernehmen, die den krankhaften Vernarbungsprozess steuern. Inaktivierten die Wissenschaftler die Funktion von PU.1, konnten sie in ihren experimentellen Versuchen die fehlerhafte Umprogrammierung der Bindegewebszellen verhindern.
Dies nähre die Hoffnung, dass bald klinische Studien zur Hemmung von PU.1 starten können, mit dem Ziel Fibrose besser zu behandeln, so die Studienautoren.
Quellen:
Wohlfahrt,T et al.: PU.1 controls fibroblast polarization and tissue fibrosis. In: Nature, 30. Januar 2019
Universitätsklinikum Erlangen: Bindegewebe auf Abwegen - wenn die Organe vernarben. Pressemeldung vom 2.2.2019
