Neutrophile Granulozyten können sehr unterschiedlich aussehen und verschiedene Funktionen haben. Die früheren Ergebnisse der Arbeitsgruppe unter Leitung von Prof. Ricardo Grieshaber-Boyer an der Medizinischen Klinik 3 – Rheumatologie und Immunologie, Deutsches Zentrum Immunmedizin (DZI) des Uniklinikums Erlangen der FAU zeigen, dass Neutrophile Granulozyten sich an Gewebe und Entzündungsreize unterschiedlich anpassen können, wodurch ihre Vielfalt zustande kommt.
Das Forschungsteam hat nun einen Ansatz entwickelt, um die Genexpression von Zellen in Menschen und in anderen Spezies gemeinsam zu analysieren. Sie konnten zunächst zeigen, dass der Zellcode der Abwehrzellen im Ruhezustand beim Menschen und Tier starke Ähnlichkeit aufweist.
Darauf aufbauend untersuchten die Forschenden, wie sich aktivierte Neutrophile in verschiedenen Formen von Entzündung von den ruhenden Zellen unterscheiden. Hierbei wurde beobachtet, dass es trotz aller Unterschiedlichkeiten in den verschiedenen Geweben und Krankheitszuständen ein zentrales Entzündungsprogramm gibt, das aus Genen besteht, die in einer Reihe von Entzündungszuständen immer wieder vorkommen.
Neutrophile sind vorbereitet
Das ist besonders wichtig, um rasch das Wissen über die menschliche Gesundheit zu maximieren und nahtlose Übergänge zwischen experimenteller und klinischer Forschung zu schaffen, die direkt Patientinnen und Patienten zu Gute kommt.
„Das von uns identifizierte Entzündungsprogramm kann als Maß für die Aktivierung der Neutrophilen gelten“, sagt Ricardo Grieshaber-Bouyer, „und war beispielsweise bei Patientinnen und -Patienten mit einer COVID-19 Infektion mit dem Schweregrad des klinischen Verlaufs assoziiert.“
Schlussendlich konnten die Forschenden zeigen, dass die DNA-Abschnitte, die das Entzündungsprogramm beinhalten, sich bereits während der Entwicklung der Neutrophilen und deren Einwanderung in das Gewebe öffnen, bevor die Zellen auf stärkere Entzündungsreize treffen. Somit sind Neutrophile bereits darauf vorbereitet, die Gene dieses Entzündungsprogramms abzulesen. Hieraus ergeben sich neue Impulse, Entzündung im Körper zu messen, sowie neue therapeutische Angriffspunkte in Infektionen und chronischen Entzündungen.
Quelle: Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU)
Publikation: Nicolaj S. Hackert et al.; Human and mouse neutrophils share core transcriptional programs in both homeostatic and inflamed contexts; Nat Commun, 2023; doi: 10.1038/s41467-023-43573-9
