Atherosklerose: Die Forschung zeigt neue Mechanismen und therapeutische Ziele auf

Neue Forschungen bieten neue Erkenntnisse darüber, wie eine Art von Immunzellen die Fettablagerungen oder Plaques, die sich während der Atherosklerose in Arterien bilden, destabilisieren kann.

Atherosklerose ist ein hartnäckiger, entzündlicher Zustand, bei dem sich Plaques in den Arterien ansammeln, die dazu führen, dass sie sich verengen und den Blutfluss einschränken.

Wenn ein atherosklerotisches Plaque platzt oder bricht, kann sie einen Herzinfarkt oder Schlaganfall auslösen.

Neutrophile sind eine reichlich vorhandene Art von Leukozyten (weiße Blutkörperchen), die sich gegen Infektionen durch angreifende Mikroben wehren. Sie dienen auch „vielen Rollen bei Entzündungen“. (1)

Die neue internationale Studie zeigt, dass Neutrophile die Atherosklerose verschlimmern können, indem sie einen bisher unbekannten Zelltod auslösen, der arterielle Plaques destabilisiert.

Ein kürzlich erschienener Artikel aus der Fachzeitschrift Nature beschreibt, wie Neutrophile eine Reihe von molekularen Ereignissen induzieren können, die auch die glatten Muskelzellen töten, die helfen, die Plaques in der Arterienwand zu erhalten. (2)

„Jede Entzündungsreaktion“, sagt der korrespondierende Studienautor Prof. Oliver Söhnlein vom Institut für kardiovaskuläre Prävention der Ludwig-Maximilians-Universität (LMU) in München, „führt zu Kollateralschäden, da Neutrophile auch gesunde Zellen angreifen“.

Er und seine Kollegen haben auch ein „maßgeschneidertes Peptid“ entwickelt und hergestellt, das den Zelltodprozess gezielt steuern und blockieren könnte.

Atherosklerose und ihre Folgen

Arterien sind Gefäße, die das Herz und andere Teile des Körpers mit sauerstoff- und nährstoffreichem Blut versorgen, das die Zellen zum Funktionieren und Leben benötigen.

Atherosklerose entsteht, wenn sich verschiedene Stoffe, wie Cholesterin, Fett und Zellabfälle, im Gewebe der Arterien ablagern. (3)

Die Ablagerungen oder Plaques bauen sich im Laufe der Zeit langsam auf, wodurch sich die Arterien verengen und verhärten.

Wenn sich die Arterien verengen, behindern sie den Blutfluss und schränken die Zufuhr von Sauerstoff und Nährstoffen zu den Zellen ein. Je nachdem, wo es auftritt, kann die eingeschränkte Durchblutung zu Herzerkrankungen, Angina, Halsschlagaderkrankheiten, peripheren Arterienerkrankungen und chronischen Nierenerkrankungen führen.

Auch die Plaques selbst sind ein Risiko. Sie können reißen oder Teile können abbrechen und Blockaden verursachen.

Darüber hinaus können Blockaden durch Blutgerinnsel entstehen, die an den Innenwänden verengter Arterien haften bleiben.

Wenn sich die Blockade in einer Arterie befindet, die das Gehirn oder das Herz mit Blut versorgt, kann dies zu einem Schlaganfall oder Herzinfarkt führen. Verstopfungen in Arterien, die die Beine versorgen, können zu Gewebetod oder Wundbrand führen.

Neutrophile sorgen dafür, dass Plaques instabil werden

Ein weiteres Merkmal der Atherosklerose ist, dass sie Signale auslöst, die das Immunsystem veranlassen, Neutrophile und andere Immunzellen durch die Blutbahn zu den Plaques zu schicken.

Wenn sie eine Plaquestelle erreichen, rutschen die Immunzellen zwischen die Endothelgewebezellen der Arterienauskleidung.

Gleichzeitig setzen sie Chemikalien frei, die dem Immunsystem signalisieren, noch mehr Immunzellen zu senden.

Dies kann einen Zyklus einrichten, der die anfängliche Entzündungsreaktion in eine anhaltende oder chronische Entzündung verwandelt.

Sobald die Entzündung chronisch wird, steigt das Risiko, dass die Plaque wächst, reißt und eine Blockade verursacht.

Mit Hilfe von Mausmodellen der Atherosklerose, die das Geschehen auf Zellebene untersuchen, entdeckten die Forscher, dass Neutrophile eine besonders destruktive Rolle bei der Destabilisierung von Plaques spielen können.

„Sie binden an die glatten Muskelzellen, die der Gefäßwand zugrunde liegen, und werden aktiviert“, erklärt Prof. Söhnlein.

Einmal aktiv, geben die Neutrophile „chromosomale DNA und die damit verbundenen Histone frei, die hochgeladen und für Zellen toxisch sind“, fährt er fort und fügt hinzu: „Freie Histone töten benachbarte Zellen – im Falle von Atherosklerose die glatten Muskelzellen.“

Histone sind Proteine, die helfen, DNA fest in Chromosomen zu verpacken.

Peptid könnte toxische Histone blockieren

Die Histone töten die glatten Muskelzellen, indem sie Poren in ihren Wänden bilden. Dadurch können extrazelluläre Flüssigkeiten durch die Poren in die Zellen eindringen und platzen.

Da glatte Muskelzellen dazu beitragen, die Plaques in der Arterienwand zu halten, führt ihre Zerstörung dazu, dass die Fettablagerungen instabil werden und eher brechen und brechen.

In einem weiteren Teil der Studie entwickelte das Team mit Hilfe der molekularen Modellierung ein kleines Proteinmolekül oder Peptid, das die toxische Wirkung der freien Histone blockieren könnte.

Die Autoren schlagen vor, dass das „histoninhibitorische Peptid“ die Histone stören könnte, indem es an sie bindet, so dass sie keine Poren in den Zellmembranen bilden können.

Prof. Söhnlein sagt, dass das synthetische Peptid eine ähnliche Wirkung auf andere Erkrankungen haben könnte, die eine chronische Entzündung beinhalten, wie z.B. chronische Darmentzündung und Arthritis.

Er und seine Co-Autoren resümieren:

„Unsere Daten identifizieren eine Form des Zelltods, die im Kern der chronischen Gefäßerkrankung vorkommt und von Leukozyten ausgelöst wird und therapeutisch gezielt eingesetzt werden kann.“

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