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Welche Faktoren dazu führen, dass sich das Immunsystem bei Patientinnen und Patienten mit Multipler Sklerose (MS) gegen körpereigene Zellen richtet, sind weitgehend unbekannt. Einen potenziellen Faktor beschreibt ein Forschungsteam in der Zeitschrift „Proceedings of the National Academy of Sciences“, kurz PNAS. Die Mediziner zeigten im Tiermodell, dass das Protein Smad7 Immunzellen im Darm mobilisiert, welche dann Entzündungen im Nervensystem auslösen. Analysen von Darmgewebeproben von MS-Patienten bestätigten die Ergebnisse, die online am 4. Dezember 2019 veröffentlicht wurden.
Die Studie lief an der Klinik für Neurologie und dem Forschungszentrum für Neuroimmunologie des St. Josef-Hospitals, Klinikum der Ruhr-Universität Bochum. Die Bochumer Gruppe mit dem Biologen Dr. Steffen Haupeltshofer und den Medizinern Prof. Dr. Simon Faissner und Prof. Dr. Ingo Kleiter, ehemals am Bochumer Klinikum, heute an der Marianne-Strauß-Klinik in Berg, kooperierte mit weiteren Kolleginnen und Kollegen aus Bochum, Bremen, Mainz, Düsseldorf, Jülich und Rom.
Protein Smad 7 aktiviert Immunzellen im Darm
Das Forschungsteam untersuchte das Signalprotein Smad7 zunächst in Immunzellen im Darm von Mäusen, genauer gesagt in T-Zellen. Die Wissenschaftler verglichen Mäuse mit einer normalen und einer besonders hohen Menge von Smad7 in den T-Zellen sowie Mäuse, die gar kein Smad7 in T-Zellen besaßen. Sie beobachteten, ob die Tiere eine Opticospinale Encephalomyelitis entwickelten – eine Erkrankung, die mit MS beim Menschen vergleichbar ist.
Bei Tieren mit erhöhtem Smad7-Gehalt traten die stärksten klinischen MS-artigen Symptome auf. In ihrem Darm waren vermehrt T-Zellen aktiviert, die in das Zentralnervensystem einwanderten und dort Entzündungen auslösten. Außerdem war das Verhältnis von schützenden regulatorischen T-Zellen zu krankmachenden autoreaktiven T-Zellen verändert. Bei Mäusen, die kein Smad7 besaßen, gab es hingegen keine klinischen Anzeichen für eine MS-artige Erkrankung.
Gewebeproben von Patienten bestätigen Ergebnisse
Im nächsten Schritt analysierten die Wissenschaftler Gewebeproben aus dem Darm von 27 MS-Patientinnen und -Patienten und verglichen sie mit Proben von 27 gesunden Menschen. Sie fanden bei den Patienten ähnliche Veränderungen wie im Mausmodell: Das Signalprotein Smad7 trat in Darmschleimhautproben von Patienten häufiger auf als bei Gesunden; außerdem zeigte sich ein abnormes Verhältnis von regulatorischen zu krankmachenden Mechanismen in Darmschleimhautproben bei Patienten.
„Für andere Autoimmunerkrankungen wie Morbus Crohn und weitere entzündliche Darmerkrankungen ist bereits bekannt, dass Smad7 ein vielversprechendes Therapieziel darstellt; unsere Ergebnisse legen nahe, dass das auch bei Multipler Sklerose so ist“, sagt Ingo Kleiter. „Die Beteiligung des Darms an der Entstehung und Progression der MS gerät zunehmend in den Fokus wissenschaftlicher Arbeit“, ergänzt Simon Faissner.
Über die Multiple Sklerose
Die Multiple Sklerose ist die häufigste neurologische Erkrankung bei jungen Erwachsenen der westlichen Welt. Bei MS-Patientinnen und Patienten schädigt das körpereigene Immunsystem das Nervengewebe. Das führt zu erheblichen neurologischen Beeinträchtigungen wie Sehstörungen, Taubheitsgefühlen und Lähmungen. Die am häufigsten auftretende Form ist die schubförmige MS, die nach 15 bis 20 Jahren ohne Behandlung meist in eine Form mit schleichender Behinderungszunahme, einen progredienten Verlaufstyp, übergeht.
Förderung
Die Arbeiten wurden finanziell unterstützt von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (KL2187/1-1) und von der Medizinischen Fakultät der Ruhr-Universität Bochum durch das Forum-Programm (F758II-2013).
Prof. Dr. Simon Faissner
Klinik für Neurologie
St. Josef-Hospital
Ruhr-Universität Bochum
Tel.: +49 234 509 2420
E-Mail: simon.faissner@rub.de
Steffen Haupeltshofer et al.: Smad7 in intestinal CD4+ T cells determines autoimmunity in a spontaneous model of multiple sclerosis, in: Proceedings of the National Academy of Sciences, 2019, DOI: 10.1073/pnas.1905955116
Steffen Haupeltshofer (links) und Simon Faissner kooperierten für die Studie.
© RUB, Marquard (Dieses Foto darf nur für eine Berichterstattung mit Bezug zur Ruhr-Universität Bochum im Kontext dieser Presseinformation verwendet werden.)
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