Neuer Kommunikationsweg bei Immunabwehr entdeckt

(v. li.) Dr. Ibrahim Hawwari, Prof. Bernardo Franklin und Lukas Roßnagel entdecken neuen interzellulären Kommunikationsmechanismus, bei dem Blutplättchen, sogenannte Thrombozyten, die Funktion von Monozyten regulieren. | Bildnachweis: Universitätsklinikum Bonn / Alessandro Winkler

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Bonner Forschende entschlüsseln die Wechselwirkung von Monozyten und Blutplättchen im menschlichen Blut

Bonn, 08. Juli – Monozyten, eine spezielle Art weißer Blutkörperchen, sondern Zytokine als Entzündungsbotenstoffe ab, die für eine angemessene Immunreaktion entscheidend sind. Forschende des Universitätsklinikums Bonn (UKB) und der Universität Bonn entdeckten jetzt, dass Blutplättchen, fachsprachlich Thrombozyten, mit Monozyten kommunizieren und deren Entzündungskapazität erhöhen.

Mit dem Verständnis der Thrombozyten-Monozyten-Wechselwirkung erhoffen sie sich eine verbesserte Behandlung von Immunstörungen und damit verbundenen Erkrankungen. Die Ergebnisse der Studie sind jetzt in der renommierten Fachzeitschrift „EMBO Molecular Medicine“ veröffentlicht und werden auf der Titelseite der August-Ausgabe zu sehen sein.

Bernardo Franklin
Prof. Dr. Bernardo Franklin | Institut für angeborene Immunität | Quelle

Monozyten zählen zu den weißen Blutkörperchen, fachsprachlich Leukozyten. Sie sind ein wichtiger Teil des angeborenen Immunsystems und tragen im menschlichen Blut zur Wirtsabwehr bei, indem sie große Mengen an entzündungsfördernden, so genannten pro-inflammatorischen Zytokinen absondern. Eine abnorme Aktivität von Monozyten führt zu Hyperinflammation, also einer sehr schweren Entzündung, sowie lebensbedrohlichen Zytokinstürmen. Andererseits wird eine gestörte Funktion der Monozyten mit „Immunparalyse“ in Verbindung gebracht. In diesem Zustand ist die Fähigkeit des Immunsystems gehemmt, Eindringlinge wie Viren und Bakterien abzuwehren. Dadurch ist die Anfälligkeit für Infektionen erhöht. „Es ist daher von entscheidender Bedeutung zu verstehen, wie die Funktionen von Monozyten reguliert werden“, erklärt Senior- und Korrespondenzautor Prof. Dr. Bernardo Franklin vom Institut für angeborene Immunität am UKB und vom Exzellenzcluster ImmunoSensation2 der Universität Bonn, die Motivation, die Rolle von Blutplättchen bei der Regulierung der durch Monozyten ausgelösten Entzündungen zu untersuchen.

Blutplättchen als zentraler Checkpoint bei Immunabwehr

Dr. Ibrahim Hawwari
Dr. Ibrahim Hawwari, Postdoktorand Universität Bonn | Institut für angeborene Immunität des UKB | Quelle

Blutplättchen spielen eine zentrale Rolle bei der Blutgerinnung, sollen aber auch wichtige Funktionen im Immunsystem übernehmen. So identifizierte das Forschungsteam um Prof. Franklin bereits Thrombozyten als einen ein wichtigen Regulator von Entzündungen. Jetzt berichten sie, dass eine niedrige Anzahl von Blutplättchen bei der seltenen Bluterkrankung Immunthrombozytopenie (ITP) oder eine künstliche Entfernung von Thrombozyten aus gesunden Monozyten in einer „Immunparalyse“ enden. Diese ist gekennzeichnet durch eine gestörte ytokin-Reaktion und ist eine immunologische Herausforderung. „Bemerkenswert ist, dass die Ergänzung von Monozyten mit frischen Thrombozyten diesen Zustand umkehrt und die Monozyten-Zytokin-Antwort wieder herstellt“, sagt Korrespondenz- und Co-Erstautor Dr. Ibrahim Hawwari, Postdoktorand der Universität Bonn am Institut für angeborene Immunität des UKB.

Lukas Roßnagel
Lukas Roßnagel, Doktorand Universität Bonn, Institut für angeborene Immunität UKB | Quelle

Die Bonner Forschenden entdeckten, dass die pro-inflammtorischen Signale, einschließlich NF-κB und p38 MAPK, sich von Blutplättchen zu Monozyten ausbreiten und deren Entzündungsfähigkeit aufrechterhalten. „Thrombozyten-Vesikel als verlängerter Arm der Blutplättchen steuern diese interzellulare Kommunikation“, sagt Co-Erstautor Lukas Roßnagel, Doktorand der Universität Bonn am Institut für angeborene Immunität des UKB.

Die Ergebnisse der Studie weisen auf einen neuen interzellulären Kommunikationsmechanismus hin, bei dem Blutplättchen die Monozyten-Funktion regulieren. „Klinisch gesehen, deutet dies auf mögliche therapeutische Strategien hin, um mit einer Zugabe von Blutplättchen einer Monozyten-Immunparalyse unter Bedingungen wie ITP und anderen entzündlichen Erkrankungen entgegenzuwirken“, sagt Prof. Franklin, der sich durch ein Verständnis der Thrombozyten-Monozyten-Wechselwirkung eine verbesserte Behandlung von Immunstörungen und damit verbundenen Krankheiten erhofft.

Publikation: Ibrahim Hawwari, Lukas Rossnagel et al.: Platelet transcription factors license the pro-inflammatory cytokine response of human monocytes; EMBO Molecular Medicine, DOI: https://doi.org/10.1038/s44321-024-00093-3 | Platelet transcription factors license the pro-inflammatory cytokine response of human monocytes