Grundlagenforschung

COPD: Epigenetischer Faktor fördert Krankheitsprozesse

21. Mär 2022

Warum erkrankt nur ein bestimmter Prozentsatz an Raucher:innen an der chronisch obstruktiven Lungenerkrankung COPD und warum ist der Verlauf der Krankheit von Patient:in zu Patient:in so unterschiedlich? Forschende sind mit einer aktuellen Studie in der Fachzeitschrift ‚Nature Communications‘ den Antworten auf diese Fragen ein Stück nähergekommen.

Mikroskopbild: Krankheitsfördernde PRMT7-positive Makrophagen (gelb) im Lungengewebe eines COPD-Patienten

Krankheitsfördernde PRMT7-positive Makrophagen (gelb) im Lungengewebe eines COPD-Patienten © Helmholtz Munich

Komplexe Entzündungsprozesse und die Schädigung von Lungengewebe führen bei COPD dazu, dass bestimmte Zellen in den Lungenbläschen, sogenannte Lungenalveolarepithelzellen, absterben. Dafür verantwortlich sind nach aktuellem Wissenstand entzündliche Makrophagen, spezielle Immunzellen, die bei COPD in großer Zahl gebildet werden und den Tod der Lungenzellen befördern.

In der aktuellen Studie haben sich Forschende – unter anderem von Helmholtz Munich – genauer angesehen, was bei diesen Prozessen im Detail passiert und wie es dazu kommt, dass sich die entzündlichen Makrophagen in der Lunge anreichern. Sie fanden heraus, dass ein epigenetischer Faktor mit Namen PRMT7 (Protein-Arginin-Methyltransferase) dabei eine wichtige Rolle zu spielen scheint. Denn bei Menschen mit COPD ist PRMT7 im Lungengewebe erhöht – genaugenommen in Vorläuferzellen, aus denen sich die entzündlichen Makrophagen entwickeln.

Epigenetische Regulierung

Doch was ist eigentlich Epigenetik? Grundlage der Epigenetik sind Veränderungen des Erbguts. Diese können die Aktivität von einzelnen oder mehreren Genen beeinflussen. Im Gegensatz zu Mutationen verändern epigenetische Mechanismen nur die dreidimensionale Struktur der Chromosomen und sind wieder umkehrbar - die genetische Information der DNA bleibt unverändert.

Im Fall der aktuellen Studie löst PRMT7 eine epigenetische Veränderung in den Vorläuferzellen aus, wodurch vermehrt entzündungsfördernde Makrophagen gebildet werden. Eine weitere Erkenntnis der Studie: Die Zahl der Makrophagen und damit der Schweregrad der COPD steht in direktem Zusammenhang mit der den erhöhten PRMT7-Werten im Lungengewebe. 

Könnte also ein verringertes Level an PMRT7 den Krankheitsverlauf bremsen oder COPD vielleicht sogar verhindern? Dies untersuchten die Wissenschafler:innen mit Hilfe eines COPD-Mausmodells. Und tatsächlich entwickelten die Tiere keine COPD, wenn die Produktion von PRMT7 gehemmt wurde.

Nach Ansicht der Forschenden könnte sich PRMT7 aufgrund der Studienergebnisse als Ziel für zukünftige Therapie- oder sogar vorbeugende Ansätze bei COPD eigenen. Ob sich die Ergebnisse aus dem Tiermodell allerdings auf den Menschen übertragen lassen, und ob sich aus diesem Ansatz tatsächlich Behandlungsansätze ableiten lassen, müssen weitere Studien erst noch zeigen.

Quellen:

  • Helmholtz Munich - Institute of Lung Health and Immunity (LHI): Epigenetic regulator promotes immunopathogenesis in COPD. Meldung vom 14.03.2022 
  • Günsel, G. G. et al.: The arginine methyltransferase PRMT7 promotes extravasation of monocytes resulting in tissue injury in COPD. In: Nature Communications, 2022

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