LMU-Arzt Markus Sperandio hat herausgefunden, warum das Immunsystem von Frühgeborenen nach der Geburt nicht richtig funktioniert.
Jedes Jahr werden Tausende Babys in Deutschland viele Wochen zu früh geboren und müssen oft monatelang kämpfen. Je früher die Babys geboren werden, desto höher ist das Risiko lebensbedrohlicher Komplikationen. Infektionen können zu einer Sepsis führen und gehören zu den häufigsten Todesursachen.
„Bei sehr früh geborenen Säuglingen kann eine bakterielle Infektion innerhalb von Stunden zum Tod führen“, sagt LMU-Mediziner Prof. Markus Sperandio. Der Physiologe und ehemalige Kinder- und Neonatologe erforscht mit seinem Team am Biomedizinischen Zentrum München der LMU die Ursachen dieser hohen Infektanfälligkeit. Nun konnten die Forscher zeigen, dass im sich entwickelnden Immunsystem ein immunstimulierender Signalweg unterdrückt wird.
Wichtige Immunzellen von Frühgeborenen funktionieren nach der Geburt nicht mehr richtig
Sperandio hatte bereits in früheren Studien gezeigt, dass beim Fötus und bei Neugeborenen wichtige Zellen des angeborenen Immunsystems – sogenannte Neutrophile – nicht wie bei Erwachsenen funktionieren. Im Gegensatz zur Situation bei Erwachsenen gelingt es fetalen und neonatalen Neutrophilen nicht, sich ausreichend an die Wände von Blutgefäßen anzuheften und in entzündetes Gewebe zu extravasieren. Dies ist jedoch notwendig, um eine Entzündungsreaktion auszulösen und damit die Immunabwehr einzuleiten.
Welche Mechanismen hinter dieser Unreife stecken, haben LMU-Forscher nun gemeinsam mit der Kinder- und Frauenklinik des Klinikums der Universität München untersucht. Mittels einer sogenannten Transkriptomanalyse verglichen sie die Genaktivität von Neutrophilen im Nabelschnurblut von Früh- und Reifgeborenen mit erwachsenen Neutrophilen. Im Vergleich zu Erwachsenen gibt es bei Früh- und Reifgeborenen viel Genaktivität, die der Immunabwehr entgegenwirkt. „In diesem Fall verhalten sich diese Neutrophilen, als wären sie ausgeschaltet“, sagt Sperandio.
Gleichgewichtsverschiebung immunregulatorischer Signalwege
Dies betrifft insbesondere Signale, die über den NF-κB-Signalweg übertragen werden, der eine entscheidende Rolle bei Immun- und Entzündungsreaktionen spielt. Es besteht aus zwei möglichen Signalwegen: einem, der Entzündungen fördert, und einem, der sie unterdrücken kann. Daher muss die Aktivität dieser beiden Signalwege fein ausbalanciert sein, um die Immunantwort richtig zu regulieren.
„Unsere Experimente haben gezeigt, dass dieses Gleichgewicht in fötalen und neonatalen Neutrophilen in Richtung des entzündungshemmenden Weges verschoben ist“, sagt Sperandio. „Während diese Regulierung der Neutrophilenfunktion eindeutig eine Voraussetzung für ein normales fötales Wachstum im Uterus ist, führt sie bei Frühgeborenen, die sich „zu früh“ an die Welt außerhalb des Uterus anpassen müssen, zu Problemen mit der Immunabwehr.“ Inwieweit diese Erkenntnisse ein Sprungbrett für neue Therapieansätze in der Zukunft sein werden, bleibt abzuwarten. „Aufgrund der komplexen Prozesse im heranwachsenden fötalen und neonatalen Organismus sind reifungsangepasste Therapien denkbar, aber noch in weiter Ferne“, sagt Sperandio.