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Mechanismus des Zusammenspiels von extrazellulären Ribonukleinsäuren und Zytokinen bei Myokardschädigung aufgeklärt
Eine internationale Forschungsgruppe um Prof. Dr. Klaus T. Preissner, Senior Scientist am Kerckhoff Herzforschungsinstitut mit der Justus-Liebig-Universität Gießen gGmbH, hat wichtige neue Erkenntnisse über die Rolle von extrazellulären Ribonukleinsäuren (exRNA) bei Herzinfarkt und Entzündung gewonnen. Die Studie zeigt, dass exRNA unter bestimmten Bedingungen von einem harmlosen Alarmmolekül zu einem schädigenden Krankmacher und Entzündungsmediator werden kann. Sie ist in der Fachzeitschrift „Pharmacological Research“ veröffentlicht worden.
Extrazelluläre Ribonukleinsäuren sind Moleküle, die außerhalb von Zellen vorkommen und unter bestimmten Bedingungen freigesetzt werden. Sie wirken zunächst als Alarmmoleküle und regen die angeborene Immunität und Wundheilung an. Bei intensivem oder langanhaltendem Zellstress – zum Beispiel durch Verletzungen, Infektionen oder Ischämien –können sie jedoch auch zu chronischen Schädigungen wie Atherosklerose, Herzinfarkt, Thrombose und Tumorgeschehen beitragen.
Die Forschenden haben experimentelle Daten gesammelt, die den Mechanismus der schädigenden Wirkung von exRNA bei Herzinfarkt und Entzündung beleuchten. Sie fanden heraus, dass exRNA nach einem Herzinfarkt freigesetzt wird und bestimmte Enzyme auf der Zelloberfläche aktiviert, die die Freisetzung von Zytokinen wie dem Tumornekrose-Faktor-α (TNF-α) bewirken. Dies kann zu einer massiven lokalen und systemischen Entzündungsreaktion führen.
Wie sich das verhindern lässt, zeigt die Studie auch. Der fördernde Einfluss von exRNA auf Thrombosen und Entzündungen kann durch zwei pharmakologisch eingesetzte Antagonisten gebremst oder verhindert werden: Ein im Tiermodell verabreichtes Enzym, die Ribonuklease (RNase1), zerstörte die schädigende exRNA, während sich TNF-α-Freisetzung durch den Protease-Inhibitor TAPI hemmen ließ. Dies führte zu einer signifikanten Reduktion der Entzündungsparameter und somit zu einem umfassenden Schutz des Myokards.
„In unserer Studie wurde exRNA sowohl als Biomarker als auch als pathogener Mediator des myokardialen Schadens identifiziert“, so Prof. Preissner, Letztautor der Studie. „Diese Erkenntnisse könnten zu neuen Therapieansätzen bei akutem Myokardinfarkt führen.“ Eine langlebige Variante der RNase1 ist bereits verfügbar und soll in Phase II-Patientenstudien getestet werden.
Beteiligt an der Studie waren neben der Gießener Arbeitsgruppe Forschende aus Halle/Saale und Neuruppin, Tijuana (Mexiko), Dammam (Saudi-Arabien), Madrid und Barcelona (Spanien), Nancy (Frankreich), Baltimore und Hawaii (USA), Kapstadt (Südafrika) sowie Singapur.
Prof. Dr. Klaus T. Preissner
Kerckhoff Herzforschungsinstitut mit der Justus-Liebig-Universität Gießen gGmbH
E-Mail: klaus.t.preissner@biochemie.med.uni-giessen.de
Hector A. Cabrera-Fuentes, Marisol Ruiz-Meana, Guillermo Barreto, Victor L. Serebruany, Jose T. Sánchez-Vega, Eduardo Pérez-Campos, Sawa Kostin, Andreas Böning, Efrén Emmanuel Jarquín González, Ebtesam A. Al-Suhaimi, Julian Rodriguez-Montesinos, Javier Inserte, Sarah Pedretti, Jonathan Yap, Jason Irei, Daniel G. Sedding, Sandrine Lecour, Elisa A. Liehn, David Garcia-Dorado, Derek J. Hausenloy, William A. Boisvert, Klaus T. Preissner:
Extracellular RNA drives TNF-α/TNF-receptor-1 mediated cardiac ischemia/reperfusion injury: Mechanistic insights and therapeutic potential of RNase1. Pharmacological Research,
Volume 221, 2025, 107944.
https://doi.org/10.1016/j.phrs.2025.107944
Criteria of this press release:
Journalists, Scientists and scholars
Medicine, Nutrition / healthcare / nursing
transregional, national
Cooperation agreements, Research results
German
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