Das Entzündungsgedächtnis von Gewebe sorgt für epigenetische Veränderungen, die zum Tumorwachstum beitragen könnten. Doch hier liegt auch ein neuer Schlüssel für Prävention und Therapie.
Text: Karin Lehner
„Die Haut vergisst nie“, besagt eine alte Volksweisheit. Und sie könnte tatsächlich stimmen. Denn auch wenn sich das größte Organ des Menschen ständig erneuert, können akute Schäden, beispielsweise durch eine Infektion, zu dauerhaften Veränderungen führen. Schuld daran ist das sogenannte Entzündungsgedächtnis, das vor rund zehn Jahren von Forscher*innen in den USA entdeckt wurde.
Auch die österreichische Immunologin Univ.-Prof.in Dr.in Iris Gratz sammelte in San Francisco Forschungserfahrung im Bereich des immunologischen Gedächtnisses. Jetzt ist sie Leiterin des neuen Lehrstuhls für Medizinische Systembiologie an der JKU Linz sowie Koordinatorin des wissenschaftlichen Konsortiums „EpiFlaMe“. Hier wollen Universitätsteams aus der oberösterreichischen Landeshauptstadt, Wien und Salzburg die Auswirkung des Entzündungsgedächtnisses entschlüsseln. Auch die Unterschiede zwischen Immunzellen und den ebenfalls an der Immunantwort beteiligten, aber noch wenig erforschten Strukturzellen wie Epithelzellen sollen besser verstanden werden.
Post-Its auf DNA
„Das Gewebe erinnert sich“, übersetzt Gratz die Rolle des Entzündungsgedächtnisses. „Das ist einerseits gut, weil sich die Wundheilung verbessert, wenn der Körper ein Pathogen zum zweiten Mal trifft.“ Aber epigenetische Veränderungen, bei denen die Zell-DNA diese Erinnerung als chemische Markierung trägt – als eine Art Post-It – können nach Vorbild des Immunsystems auch überreagieren. „Durch eine beschleunigte Zellteilung und onkogenetische Veränderungen könnte das Entzündungsgedächtnis zur Entstehung von Krebs beitragen.“
Letzteres spielt aber auch bei anderen Gewebearten des Körpers eine Rolle, zum Beispiel in Darm, Magen, Leber und Lunge. „Schließlich definiert das Organ den epigenetischen Status von Zellen“, erklärt Gratz. So wissen Immunolog*innen schon lange, dass das Fusobacterium nucleatum mit Darmkrebs in Verbindung steht, das Bakterium Staphylococcus aureus mit Hautkrebs und der Helicobacter pylori mit Magenkrebs. „Der Körper erinnert sich nach einer Infektion mit Letzterem sogar noch zehn Jahre später an die Infektion“, weiß die Immunologin. „Trotz Antibiotikabehandlung ist das Krebsrisiko in dieser Zeit aber nicht gesunken.“ Schuld daran ist wohl das Entzündungsgedächtnis. Wurden diese Verbindungen bislang nur an Labormäusen gezeigt, arbeitet das Team um Gratz nun mit menschlichen Zellen.
Das bessere Verständnis des Entzündungsgedächtnisses könnte die Krebstherapie revolutionieren.
Das bessere Verständnis des Entzündungsgedächtnisses könnte die Krebstherapie revolutionieren.
Univ.-Prof.in Dr.in Iris Gratz
Die Hoffnung der Immunologin und des „EpiFlaMe“-Teams liegt in der Erforschung des sogenannten Reset-Buttons. „Unser Ziel ist es, die durch das Entzündungsgedächtnis entstandenen Veränderungen eines Tages wieder rückgängig machen zu können.“ Allerdings brauche es dabei den Blick auf die goldene Mitte. „Denn wir möchten die positiven Effekte des Prozesses wie die schnellere Wundheilung ja nicht generell ausschalten, sondern beibehalten.“
Im Zentrum der Forschungstätigkeit stehen chronische Entzündungen durch Bakterien oder Viren. Damit sind hier all jene definiert, die länger als drei Wochen dauern. Impfungen könnten sich indirekt positiv auf das Entzündungsgedächtnis auswirken, weil sie für eine schwächere Entzündungsreaktion und raschere Beseitigung des Pathogens sorgen. „Laut unserer Hypothese spielt in diesem Prozess aber die Stärke der Infektion wohl weniger eine Rolle als ihre Länge.“
Die Forscher*innen hoffen, mit ihren Erkenntnissen zur Krebsprävention beitragen zu können, durch bessere Prognosen in punkto Risiko und der Entwicklung von Tumormarkern. „Wir möchten vorhersagen können, ob ein Gewebe Merkmale besitzt, die tumorgefährdet sind“, blickt Gratz in die Zukunft. Schließlich sind 80 Prozent aller Krebstodesfälle auf Tumore zurückzuführen, die ihren Ursprung im Epithel haben. Erste Studienergebnisse werden zwar erst in vier Jahren erwartet, doch die Immunologin ist schon jetzt optimistisch. „Das bessere Verständnis des Entzündungsgedächtnisses könnte eines Tages die Krebstherapie revolutionieren.“
Fotos: © Johannes Kepler Universität Linz