Dienstag, 27.01.2009

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Mitochondrien als Ursprung chronisch-entzündlicher Erkrankungen

Veröffentlichung aus dem Exzellenzcluster für Entzündungsforschung in Genome Research

Wie das renommierte Wissenschaftsmagazin Genome Research in seiner Januarausgabe 2009 berichtet, haben Forscher des Exzellenzclusters "Entzündungsforschung" eine Serie neuer Mausstämme (sog. "conplastic strains") gezüchtet, um die Rolle von Mitochondrien bei der Entstehung von chronisch-entzündlichen und neurodegenerativen Erkrankungen sowie Prozessen der Alterung zu untersuchen. Die Untersuchungen wurden geleitet von dem Lübecker Immungenetiker Prof. Dr. Saleh Ibrahim in Zusammenarbeit mit dem Lübecker Entzündungsmediziner Prof. Dr. Manfred Kunz und Kollegen am Forschungszentrum Borstel und der Universitätsklinik Rostock.

Mitochondrien sind kleine zelluläre Organellen, die im Wesentlichen für die Energieversorgung der Zelle verantwortlich sind. Interessanterweise verfügen sie über ein eigenes Erbmaterial (mitochondriales Genom). Mutationen des mitochondrialen Genoms, das nur für 13 zelluläre Proteine kodiert, werden nach neueren Erkenntnissen mit einer Vielzahl von Erkrankungen (wie z.B. Arthritis, Diabetes und Multiple Sklerose) und der menschlichen Alterung in Verbindung gebracht. Es konnte beispielsweise gezeigt werden, dass eine Mutation im mitochondrialen ND5 Gen bei Europäern für Rheumatoide Arthritis und Multiple Sklerose prädisponiert. Mutationen im mitochondrialen ND2 und ATP8 Gen wurden in einer japanischen Studie gehäuft bei Hundertjährigen gefunden.

Eine genaue experimentelle Analyse der zugrundeliegenden Prozesse war bislang aufgrund fehlender Tiermodelle unmöglich. Die Lübecker Forscher haben Mitochondrien mit definierten genetischen Mutationen gezielt in Mausstämme transferiert, die üblicherweise im Labor als Modellsysteme für bestimmte Erkrankungen benutzt werden. Die Generierung von letztlich 25 genetisch definierten Mausstämmen war eine aufwendige Arbeit und benötigte insgesamt fünf Jahre. Dadurch verfügen sie jetzt über eine einzigartige Ressource für wichtige wissenschaftliche Studien zu verschiedenen Erkrankungen (Genome Research 2009;19:159-165).

Es konnte bereits gezeigt werden, dass einige dieser Mäuse eine erhöhte Empfindlichkeit für die Entwicklung von chronisch-entzündlichen Erkrankungen besitzen. Andere reagierten deutlich stärker als Kontrollmäuse, wenn sie bestimmten Stressfaktoren ausgesetzt wurden. Aber dies ist nur der Anfang für eine Vielzahl folgender Studien. Die hier gewonnenen Erkenntnisse sollen in Zukunft die Basis für weiterführende Untersuchungen am Menschen bilden.

Prof. Ibrahim wurde kürzlich als Leiter der Arbeitsgruppe für Genetik entzündlicher Hauterkrankungen an der Klinik für Dermatologie, Allergologie und Venerologie (Direktor: Prof. Dr. Zillikens) der Universität zu Lübeck berufen. Prof. Kunz wurde als Leiter des neugeschaffenen Zentrums für Entzündungsmedizin (CCIM) an der Universität zu Lübeck berufen.