Wie Immunzellnetzwerke Lebererkrankungen verstärken

Forschende der Julius-Maximilians-Universität Würzburg haben neue Einblicke in die Entstehung von Lebererkrankungen gewonnen. In einer Studie, die im Fachjournal Nature Communications veröffentlicht wurde, zeigt das Team um Dominic Grün, welche Immunreaktionen in der Leber Schäden initiieren - und wo man künftig gezielt eingreifen könnte, um Lebererkrankungen in ihrer Entstehung zu bremsen.

Wenn die Leber geschädigt ist – etwa, weil sich Gallensaft staut –, werden dort Abwehrzellen aktiv. In Experimenten mit Mäusen konnte das Würzburger Team beobachten, dass bestimmte Immunzellen als Antwort auf den Leberschaden ihren Zustand ändern und besonders entzündungsfördernd wirken. Mithilfe moderner Einzelzell-Sequenzierung und hoch-auflösender räumlicher Analysemethoden identifizierte die Gruppe eine direkte Wechselwirkung zwischen zwei Zelltypen des Immunsystems: dendritischen Zellen und einem bestimmten Typ von seltenen T-Zellen, den sogenannten γδ-T-Zellen.

Diese Zellen kommunizieren mit anderen Abwehrzellen und lösen so eine Kettenreaktion aus, die eine Entzündung verstärkt, was auch zu einer Vernarbung der Leber führen kann. Diese Reaktion trägt dazu bei, dass die Funktion der Leber langfristig beeinträchtigt wird.

Entzündung und Vernarbung der Leber abmildern

Die beobachteten Zelltypen kommunizieren über direkten Kontakt miteinander. Dabei wird der Entzündungsbotenstoff Interleukin-17 freigesetzt. Dieser Prozess trägt maßgeblich dazu bei, dass sich die Leber entzündet und vernarbt. Dr. Dr. Stefan Thomann, Erstautor der Studie und Postdoc im Labor von Dominic Grün, erklärt: „Wir haben gesehen: Wenn man einzelne dieser beteiligten Immunzellen entfernt, fallen die Entzündung und die Vernarbung deutlich schwächer aus. Das deutet darauf hin, dass genau diese Kommunikation ein wichtiger Treiber der Krankheitsentwicklung ist.“

Diese Zusammenhänge wurden nicht nur bei Mäusen beobachtet, sondern konnten auch in menschlichem Gewebe bestätigt werden. „Wir hoffen, dass unsere Erkenntnisse langfristig dazu beitragen, gezieltere Therapien zu entwickeln, um Lebererkrankungen früh auszubremsen“, sagt Prof. Dominic Grün, Inhaber des Lehrstuhls für Computational Biology of Spatial Biomedical Systems und Direktor am Institut für Systemimmunologie der Universität Würzburg.

Bevor daraus konkrete Therapien entstehen können, müssen die zugrunde liegenden Mechanismen noch genauer verstanden und die Ergebnisse in weiteren Studien am Menschen bestätigt werden. Daneben erforscht das Labor nun, ob ähnliche Prozesse auch in verschiedenen Lebererkrankungen zu beobachten sind, wie beispielsweise der weit verbreiteten Fettlebererkrankung.

Originalpublikation: www.nature.com

Abbildung: Die immunbiliäre Nische in der Leber der Maus im gesunden Zustand und bei Galleretention. Die Immunfluoreszenz-Färbungen zeigen die Gewebeveränderungen im Rahmen der DDC-Diät, die von den Forschenden verwendet wurde, um die zelluläre Zusammensetzung und die Interaktionen von Immunzellen an den Gallengängen der Leber genauer zu untersuchen. Mit zunehmender Dauer der Galleretention kommt es zur Rekrutierung entzündungsfördernder Immunzellen, die die Vernarbung der Leber begünstigen. Auch im gesunden Lebergewebe sind Immunzellen (CD45) in direktem Kontakt mit Gallengängen (Epcam) zu erkennen.

Abkürzungen: A, hepatische Arterie; BD, bile duct; ly, lymphatics; PV, portal vein.

Copyright: Julius-Maximilians-Universität Würzburg / Stefan Thomann

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Prof. Dr. Dominic Grün
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