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Rheumaforschung: Im Abbau-Stoffwechsel können die Bremsen versagen

22.10.1997 - (idw) Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg

Rheumaforschung Wilhelm Sander-Stiftung foerdert FAU-Projekt Im Abbau-Stoffwechsel koennen die Bremsen versagen

Der Abbau-Stoffwechsel von Organismen, die wie der Mensch aus komplexen Zellverbaenden bestehen, beruht auf einer diffizilen Balance: den koerpereigenen Substanzen, die an der Zerlegung von abgestorbenem oder krankem Gewebe beteiligt sind, halten andere, hemmende Substanzen die Waage. Welche Rolle solchen Regulationsmechanismen und eventuellen Stoerungen des Gleichgewichts bei der Entstehung entzuendlicher Gefaess- und Gelenkerkrankungen zukommt, wird in einem Forschungsprojekt unter der Leitung von Prof. Dr. Harald Burkhardt an der Medizinischen Klinik III (Direktor: Prof. Dr. Joachim R. Kalden) untersucht. Die Wilhelm Sander Stiftung unterstuetzt das Projekt, das fuer die Frueherkennung und Behandlung rheumatischer Krankheiten bedeutsam werden kann, zunaechst fuer zwei Jahre.

Hemmstoffe, die die Zerstoerung aufhalten

Proteasen sind Enzyme, die als Katalysatoren den Abbau von Proteinen und deren "Bausteinen", den Peptiden, foerdern. Der Prozess, in dem die Eiweisskoerper in ihre Bestandteile zerlegt werden, wird Proteolyse genannt. Zur Regulation des Katabolismus - des Abbaustoffwechsels - gehoeren Hemmstoffe, die solche Enzyme abblocken und so den Koerper vor Selbstverdauung, der Zerstoerung gesunden und funktionsfaehigen Gewebes, schuetzen. Diese Molekuele heissen Proteaseinhibitoren; der Begriff "Inhibitor" verweist auf einen lateinischen Wortstamm, mit der Bedeutung "verhindern" oder "verbieten".

Ein Schwerpunkt im Arbeitsprogramm des gefoerderten Forschungsvorhabens wird es sein, die Funktionen eines Proteaseinhibitors zu klaeren, den die Arbeitsgruppe von Prof. Burkhardt urspruenglich aus menschlichem Knorpelgewebe isoliert und durch Aminosaeuresequenzierung als den Serinproteaseinhibitor Antileukoproteinase identifiziert hat. Serinproteasen sind aktiv daran beteiligt, wenn Bindegewebsstrukturen der Gelenke und Stuetzgewebe, das zwischen die Zellen der Gefaesswaende eingelagert ist, im Rahmen von Entzuendungsprozessen zerstoert werden. Die Inhibitoren, die diese Enzyme abbremsen, erfuellen also eine wichtige Schutzfunktion fuer den Struktur- und Funktionserhalt der Gewebe.

In weiteren Vorarbeiten gelang erstmals der Nachweis, dass das Inhibitormolekuel Antileukoproteinase in Leukozyten (weissen Blutzellen) und in Zellen des Endothels - einer Schicht, die die Gefaesse von innen auskleidet - aufgebaut wird, dass das entsprechende Gen derartiger Zellen also aktiviert werden kann. Untersucht werden soll nun die Bedeutung dieses Befunds fuer die physiologische Regulation der enzymatischen Abbauvorgaenge der Gefaesswand waehrend der Passage aktivierter Entzuendungszellen auf ihrem Weg aus dem Blutstrom in einen Entzuendungsherd.

Angriff auf einen Schutzmechanismus?

Darueberhinaus gibt es erste Hinweise darauf, dass bei Patienten mit chronisch entzuendlichen Gelenkerkrankungen Autoantikoerper gegen den Proteaseinhibitor auftreten, also koerpereigene Abwehrstoffe, die Inhibitor-Molekuele angreifen. Ein zusaetzliches Ziel des Forschungsvorhabens ist es, zu klaeren, ob diese Autoimmunreaktion sich gegen funktionelle Domaenen des Enzym-Hemmstoffs richtet und damit seine schuetzenden Eigenschaften beeintraechtigt. Der Nachweis einer derartigen fehlgesteuerten Immunreaktion wuerde nicht nur zum besseren Verstaendnis von Kankheitsverlauf und -entstehung beitragen, sondern koennte auch neue diagnostische und therapeutische Moeglichkeiten eroeffnen.

Kontakt: Prof. Dr. Harald Burkhardt, Medizinische Klinik III und Institut fuer Klinische Immunologie, Krankenhausstrasse 12, 91054 Erlangen, Tel.: 09131/85 -3363, Fax: 09131/85 -4770


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