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Immunsystem fördert die Regeneration der Leber durch Sekretion von Botenstoffen

(Wien, 17-02-2016) Eine Forschungsgruppe der Universitätsklinik Bern und der Universitätsklinik für Chirurgie der MedUni Wien hat herausgefunden, dass eine ganz spezifische Untergruppe an Zellen des angeborenen Immunsystems, die sogenannten “natürlichen Killerzellen“ sowie die „lymphoid ähnliche Zellen (ILC) der Gruppe1“, durch die Ausschüttung eines körpereigenen, immunspezifischen Botenstoffes (Interleukin 22) die Regenerationsfähigkeit der Leber nach Operationen fördern können.


Dies scheint durch eine vermehrte Ausschüttung von Adenosin Triphosphat (ATP) zu geschehen. Dabei handelt es sich um ein Molekül, das unter anderem als Energieträger für den Transport von Teilchen innerhalb einer Zelle benötigt wird. Außerdem wird der ATP- Rezeptor (P2X1) moduliert. Die interzelluläre Kommunikation durch Ausschüttung von regulatorischen Eiweißen (Zytokinen) ist ein essentieller Bestandteil für ein suffizientes Voranschreiten der  Leberregeneration beim Menschen. Dem Zytokin „Interleukin 22 (IL-22)“, das von Immunzellen produziert wird, konnte bereits ein gewisser Zusammenhang im Leberregenerationsprozess zugeschrieben werden.


In der aktuellen Studie, einer Zusammenarbeit zwischen der Universitätsklinik für Chirurgie in Bern um Guido Beldi und der Universitätsklinik für Chirurgie der MedUni Wien um Patrick Starlinger, konnten die WissenschafterInnen zeigen, dass die Freisetzung von Interleukin 22 aus spezifischen Zellen des angeborenen Immunsystems (natürliche Killerzellen und lymphoide Zellen der Gruppe 1) erfolgt und mit der postoperativen Leberregeneration assoziiert ist. Die Arbeit wurde aktuell im internationalen Spitzenjournal „Hepatology“ (IF 11,06) publiziert.

Hinweise auf direkte klinische Relevanz
„Bereits 2013 konnten wir zeigen, dass eine Modifikation der „natürlichen Killerzellen“ durch ATP die postoperative Leberregeneration entscheidend beeinflussen kann. ATP ist ein Molekül, das durch seine biochemischen Eigenschaften als Hauptenergiespeicher der Zelle gewertet wird“, erklärt Guido Beldi, „wird ATP jedoch aus den Zellen freigelassen, hat es einen entscheidenden Einfluss in der Signalweiterleitung zwischen Zellen. Im Zuge dieser ATP-gesteuerten, interzellulären Informationsweiterleitung wird ein Rezeptor aktiviert, der je nach Art, unterschiedliche Faktoren freisetzen und Reaktionen auslösen kann.“

Nun konnte zum ersten Mal gezeigt werden, dass ATP durch eine Aktivierung des Rezeptors (P2X1) und nachfolgender Ausschüttung von IL-22 in essentiellem Maße das Regenerationspotenzial der Leber beeinflussen kann. Dieser Prozess scheint wohl auch eine direkte klinische Relevanz zu haben. „ Besonders freut uns auch, dass wir auch gleich Hinweise für die Relevanz dieser Mechanismen im Menschen liefern konnten. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass dieser Prozess tatsächlich eine zentrale Rolle spielt und somit auch einen möglichen therapeutischen Ansatz darstellen könnte“ so Starlinger.

Enge Kooperation zwischen Wien und Bern
Die Achse Bern-Wien hatte bereits eine lange Historie. So wurde durch Theodor Billroth (1841- 1917) in Wien und Theodor Kocher (1841- 1917) in Bern die Schilddrüsenchirurgie revolutioniert, die Operationsprinzipien dafür werden bis heute angewendet. Die enge Kollaboration und der ausgiebige Briefverkehr der beiden ermöglichte, es die damals großteils unverstandenen und schweren Komplikationen (Schilddrüsenunterfunktion; Nebenschilddrüsenfunktionsstörung) zu analysieren und schließlich zu vermeiden.

In den vergangenen Jahren ist es erneut zu einem intensiven theoretischen Wissensaustausch zwischen Bern und Wien gekommen, aus dem auch die erwähnte Forschungsarbeit hervorgegangen ist. Aber auch auf klinisch-praktischer Ebene hat sich nun eine kontinuierliche Rotation entwickelt, um das Wissen und die Expertise der beiden Zentren zu fusionieren, auszutauschen und zu stärken.  

Service: Hepatology
P2X1 regulated IL-22 secretion by innate lymphoid cells is required for efficient liver regeneration. Kudira R, Malinka T, Kohler A, Dosch M, Gomez de Agüero M, Melin N, Haegele S, Starlinger P, Maharjan N, Saxena S, Keogh A, Stroka D, Candinas D, Beldi G.
Hepatology. 2016 Feb 8. doi: 10.1002/hep.28492. [Epub ahead of print]
PMID: 26853442


Fünf Forschungscluster an der MedUni Wien

Insgesamt sind fünf Forschungscluster der MedUni Wien etabliert. Dort werden in der Grundlagen- wie in der klinischen Forschung vermehrt Schwerpunkte an der MedUni Wien gesetzt. Die Forschungscluster umfassen medizinische Bildgebung, Krebsforschung/Onkologie, kardiovaskuläre Medizin, medizinische Neurowissenschaften und Immunologie. Die vorliegende Forschungsarbeit fällt in den Themenbereich des Clusters für Immunologie.