Immunzellen als Biomarker für idiopathische Lungenfibrose

06/09/2016

Forscher am Helmholtz Zentrum München, Partner im Deutschen Zentrum für Lungenforschung (DZL), haben herausgefunden, dass der Anteil an myeloiden Suppressorzellen (MDSC) im Blut von Patienten mit idiopathischer Lungenfibrose (IPF) erhöht ist.

Bild: Aufnahme von blau gefärbten Zellen; Copyright: Helmholtz Zentrum München

Färbung von Oberflächenmolekülen (CD11 in rot bzw. CD33 in grün) auf Zellen im Lungengewebe, Zellkerne in blau. MDSC tragen beide Oberflächenmarker und erscheinen daher orange; © Helmholtz Zentrum München

Je höher ihre Anzahl, desto eingeschränkter ist die Lungenfunktion. Die Ergebnisse zu diesem neuen Biomarker wurden jetzt im European Respiratory Journal veröffentlicht.

Patienten mit fibrotischen Lungenerkrankungen wie der idiopathischen Lungenfibrose (IPF) zeigen eine sich stetig verschlechternde Lungenfunktion, die sich in Symptomen wie Atemnot oder Reizhusten äußert. Dieser Prozess ist nach aktuellem Stand nicht umkehrbar, daher suchen Wissenschaftler nach Biomarkern oder Indikatoren, welche die Krankheit in einem frühen Stadium erkennen lässt.

Ein Team am Comprehensive Pneumology Center (CPC) des Helmholtz Zentrums München um Prof. Oliver Eickelberg, Wissenschaftlicher Leiter des CPC, sowie Direktor des Instituts für Lungenbiologie und des DZL am Standort München hat nun herausgefunden, dass sogenannte myeloide Suppressorzellen (englisch: myeloid-derived suppressor cells, kurz MDSC) als ein solcher Biomarker dienen könnten. "Die Rolle von MDSC ist vor allem bei Krebserkrankungen bekannt, wo sie das Immunsystem unterdrücken und zu einer schlechten Prognose beitragen", so Erstautorin Isis Fernandez. Die aktuelle Studie legt nahe, dass ähnliche Mechanismen auch bei IPF zum Tragen kommen.

Zunächst untersuchte das Team zusammen mit der Medizinischen Klinik und Poliklinik V des Klinikums der Universität München Blutproben von insgesamt 170 Studienteilnehmern, davon 69 IPF-Patienten, hinsichtlich der Zusammensetzung verschiedener Zelltypen. Diese verglichen sie mit den jeweiligen Lungenfunktionswerten. Dabei fiel auf, dass bei IPF-Patienten der Anteil an MDSC im Vergleich zu gesunden Probanden deutlich erhöht war. Gleichzeitig beobachteten sie, dass sich die Lungenfunktion von Patienten umso schlechter darstellen, je mehr MDSC in einer Probe nachgewiesen werden konnten. In Kontrollgruppen aus Patienten mit chronischer obstruktiver Lungenerkrankung oder anderen interstitiellen Lungenerkrankungen ergab sich dieser Zusammenhang hingegen nicht. "Wir schließen daraus, dass die Anzahl der MDSC, speziell bei IPF, den Krankheitsverlauf widerspiegelt", so Fernandez.

Um einen Hinweis zu erhalten, ob die Zellen selbst Ursache für die verschlechterte Lungenfunktion sein könnten, untersuchten die Forscher in den Proben die Aktivität von Genen, die typischerweise von Immunzellen verwendet werden. Dabei zeigte sich, dass diese Gene umso seltener abgelesen wurden, je mehr MDSC in der Probe waren. Das deute darauf hin, dass MDSC ähnlich wie bei Krebs auch bei IPF das Immunsystem bei seiner Arbeit behindern, so die Wissenschaftler.

Ein Blick in das Lungengewebe von IPF-Patienten unterstützt diese Vermutung. "Wir konnten zeigen, dass MDSC vor allem an bindegewebsreichen, vernarbten Stellen zu finden sind, also in Regionen, wo die Krankheit besonders ausgeprägt ist", so Studienleiter Eickelberg. "Wir wollen in einem nächsten Schritt untersuchen, ob das Vorhandensein von MDSC als Biomarker dienen kann, um festzustellen, ob eine IPF vorliegt und wie ausgeprägt sie bereits ist." Außerdem wollen die Forscher die Mechanismen der Anreicherung genauer untersuchen.  "Eine Einschränkung der Anreicherung oder Ausbreitung der MDSC, oder die Hemmung ihrer Funktion, könnte eine vielversprechende therapeutische Option für IPF Patienten darstellen", hofft Eickelberg.

MEDICA.de; Quelle: Helmholtz Zentrum Muenchen

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