Der Energiestoffwechsel der Immunzellen beeinflusst das Fortschreiten der Arteriosklerose

Der Energiestoffwechsel der Immunzellen beeinflusst das Fortschreiten der Arteriosklerose

Zwei komplementäre Studien zeigen, wie eine unzureichende Energieversorgung in Makrophagen, wichtigen Immunzellen in Arterienwänden, das Fortschreiten der Arteriosklerose vorantreibt – und wie dieses Wissen zu einer besseren Diagnostik und zukünftigen Therapien führen könnte. An beiden Studien war die Universität Ostfinnland zentral beteiligt.

Arteriosklerose – die Bildung von Fettablagerungen in den Arterien – ist weltweit die häufigste Ursache für Herzinfarkte und Schlaganfälle. Obwohl die Rolle von Cholesterin bei der Plaquebildung seit langem im Mittelpunkt steht, erkennen Wissenschaftler zunehmend, dass das Immunsystem eine entscheidende Rolle dabei spielt, ob Plaques stabil bleiben oder instabil und damit anfällig für Rupturen werden, was zu Herzinfarkten oder Schlaganfällen führen kann.

In den beiden neu veröffentlichten Studien zeigte ein internationales Forscherteam, dass eine schlechte Verfügbarkeit der Aminosäure Glutamin in Makrophagen für die Verschlechterung von Arterienplaques verantwortlich sein kann. Die Forscher identifizierten auch neue Möglichkeiten, gefährliche Plaques zu erkennen.

Immunzellen benötigen Treibstoff, um beschädigte Arterien zu reparieren

Makrophagen sind die Reinigungskräfte des Körpers. In Arterienplaques nehmen sie Fette auf, entfernen absterbende Zellen und helfen bei der Reparatur beschädigten Gewebes. Doch um diese Schutzaufgaben zu erfüllen, benötigen Makrophagen Energie.

In der ersten Studie, veröffentlicht in Naturstoffwechselstellten die Forscher fest, dass Makrophagen in hohem Maße auf die Glutaminaufnahme aus ihrer Umgebung angewiesen sind, um ihre Wiederherstellungsfunktionen voranzutreiben. Ein spezifisches Transportprotein, SLC7A7, fungiert als Tor, das Glutamin den Eintritt in die Zelle ermöglicht. Wenn dieses Tor blockiert ist, verlieren Makrophagen Energie und verschlechtern ihre Leistung, was zu größeren und instabileren Plaques führt, was bei Menschen ein bekannter Risikofaktor für Herzinfarkte und Schlaganfälle ist.

Eine verminderte Aktivität dieses Signalwegs wurde auch in menschlichen Arterienproben mit gefährlicheren Plaque-Merkmalen in Verbindung gebracht.

Diese Ergebnisse legen nahe, dass die Wiederherstellung oder Unterstützung des Makrophagenstoffwechsels eines Tages dazu beitragen könnte, Plaques zu stabilisieren und Herzinfarkten oder Schlaganfällen vorzubeugen.“

Professorin Minna Kaikkonen-Määttä, Universität Ostfinnland

Neue Tools zur Identifizierung von Hochrisiko-Plaques

Die zweite Studie, veröffentlicht in Herz-Kreislauf-Forschungbaut auf dieser biologischen Erkenntnis auf und bewegt sich in Richtung Klinik. Durch die Untersuchung von Makrophagen mit fortschrittlichen Einzelzelltechnologien identifizierten die Forscher Proteinmarker wie TREM2, FOLR2 und SLC7A7, die Plaques mit hohem Risiko hervorheben.

Basierend auf diesen Markern könnte die PET-Bildgebung verwendet werden, um die Aktivität entzündlicher Plaques und nicht nur die Größe der Plaques zu erkennen.

Die Forscher fanden außerdem heraus, dass lösliches TREM2 im Blut dabei helfen kann, zwischen stabilen und symptomatischen Plaques zu unterscheiden, was die Möglichkeit eines zukünftigen Bluttests erhöht, um Patienten mit dem höchsten Risiko zu identifizieren.

Die Forschung spiegelt eine enge internationale Zusammenarbeit wider, wobei unter anderem die Universität Barcelona zu beiden Studien beitrug. Die erste Studie wurde von der Université Côte d’Azur geleitet, während die zweite von der Universität Turku gemeinsam geleitet wurde.

Quellen: