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Neue entzündungshemmende Wirkung von IgG1-Antikörpern entdeckt: Erfolgreiche Zusammenarbeit von Entzündungsforschern aus Cincinnati und Lübeck

08.11.2014

Entzündungsforscher aus Cincinnati (USA) entdeckten in Kooperation mit einem Forschungsteam des Exzellenzclusters "Entzündungsforschung" und der Universität Lübeck eine überraschend entzündungshemmende Wirkung der Gammaglobulin-Antikörper IgG1. Die Erkenntnisse könnten einen neuen therapeutischen Ansatz zur Behandlung der Gefäßentzündung Kryoglobulinämie eröffnen. Die Ergebnisse wurden jetzt in der Fachzeitschrift Nature veröffentlicht.

An der Entdeckung waren auf amerikanischer Seite Professor Fred Finkelman und vom Exzellenzcluster "Entzündungsforschung"  (Lübecker Institut für Systemische Entzündungsforschung) Professor Jörg Köhl und Professor Marc Ehlers beteiligt. Die University of Cincinnati und das Cincinnati Children‘s Hospital Medical Center in den USA, die Universität zu Lübeck und das Forschungszentrum Borstel arbeiten seit 2013 in dem von der Deutschen Forschungsgemeinschaft finanzierten Internationalen Graduiertenkolleg 1911 “Immunoregulation of Inflammation in Allergy and Infection” zusammen (Sprecher Professor Jörg Köhl). In 13 Projekten forschen jeweils ein naturwissenschaftlicher Doktorand, ein Wissenschaftler aus Lübeck/Borstel sowie ein Wissenschaftler aus Cincinnati an verschiedenen  Fragestellungen zum Thema Allergie und Infektion.

 

Immunglobulin G (IgG) oder Gammaglobulin sind die Antikörper (Immunglobuline) der Klasse G, die vor allem gegen Viren und Bakterien wirken. IgG Antikörper schützen gegen Pathogene u.a. durch die Aktivierung des Komplement-Systems und IgG Fc-Rezeptoren (FcgR) auf Immunzellen, was zu einer kontrollierten Entzündungsreaktion führt. In der Maus liegen verschiedene IgG-Subklassen vor, die in unterschiedlichem Maße Komplement oder FcgR aktivieren. Die murine IgG1-Subklasse, das Äquivalent zu humanem IgG4, führt z.B. nicht zur Aktivierung von Komplement, wohingegen IgG3 ein starker Aktivator des Komplement-Systems ist.

In der nun in Nature publizierten Arbeit konnten die Wissenschaftler zeigen, dass IgG1-defiziente Mäuse nach Antigen-Stimulation überraschenderweise sehr schnell ein Nierenversagen entwickeln. Durch Verwendung von Komplement- sowie FcgR -defizienten Mäusen fanden die Wissenschaftler weiterhin, dass die Erkrankung unabhängig von Komplement- oder FcgR Aktivierung ist. Vielmehr wird das Nierenversagen durch Antigen-spezifische IgG3 Antikörper hervorgerufen, die als Immunkomplexe mit ihrem Antigen in den Nierenkapillaren aggregieren (Kryoglobulinämie). In Wildtyp-Mäusen verhindert die Bildung von Antigen-spezifischem IgG1 diese IgG3-Präzipitation in der Niere. Interessanterweise fanden die Autoren, dass auch exogen appliziertes, Antigen-spezifisches IgG1 das IgG3-vermittelte Nierenversagen verhindern kann. Das IgG1 konkurriert dabei mit dem IgG3 um die Antigen-Bindung und erhöht sehr wahrscheinlich durch seine geringere strukturelle Flexibilität die Löslichkeit der Immunkomplexe.

Beim Menschen tritt die Kryoglobulinämie durch IgG3 Immunkomplexe häufig bei Patienten mit einer chronischen Hepatitis C Erkrankung auf. Diese Arbeit legt nahe, dass die Applikation von Antigen-spezifischem, humanem IgG4, als Äquivalent zu murinem IgG1, geeignet sein könnte, um die IgG3-vermittelte Kryoglobulinämie zu verhindern.

 

Originalpublikation:
Richard T. Strait, Monica T. Posgai, Ashley Mahler, Nathaniel Barasa, Chaim O. Jacob, Jörg Köhl, Marc Ehlers, Keith Stringer, Shiva Kumar Shanmukappa, David Witte, Md Monir Hossain, Marat Khodoun, Andrew B. Herr, Fred D. Finkelman. IgG1 protects against renal disease in a mouse model of cryoglobulinaemia. (2014), Nature, http://dx.doi.org/10.1038/nature13868.

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