News: Gemeinsam sind sie stark
Nicht selten misslingen Organtransplantationen deswegen, weil ein Teil des Gewebes durch aggressive Sauerstoffradikale zerstört wurde. Enzyme, die diese angriffslustigen Gesellen unschädlich machen, reisen neuerdings huckepack auf Antikörpern zum Ort des Geschehens.
© University of Pennsylvania, Medical Center (Ausschnitt)
Etliche Monate, manchmal sogar Jahre, warten schwer kranke Menschen auf ein Spenderorgan. Findet sich schließlich ein passendes, folgt eine schwere Operation mit ungewissem Erfolg – knapp ein Drittel der Patienten überlebt bei einer Lungentransplantation das erste Jahr nach der Operation nicht, nach fünf Jahren lebt etwa noch etwa die Hälfte der Organempfänger.
Probleme bereitet dabei nicht nur das Immunsystem des Empfängers, welches das Fremdorgan abzustoßen sucht. Auch durch andere Einflüsse erleidet das übertragene Organ oftmals Schaden: Bei 15 bis 20 Prozent der Spenderorgane ist das Gewebe verletzt durch aggressive Sauerstoffradikale, die als Nebenprodukte im Stoffwechsel entstehen. Die Folge: Die Transplantation misslingt.
Besonders empfindlich gegen die angriffslustigen Stoffwechselprodukte sind die Endothelzellen, welche die Innenwand von Blutgefäßen auskleiden – und davon gibt es in der gut durchbluteten Lunge reichlich. Zwar hält der Körper als Gegenmittel Enzyme bereit, die Radikale beseitigen können; doch diese Entgifter bleiben nicht besonders lange im Blutstrom, wo sie zum Schutz der sensiblen Endothelzellen so wichtig wären. Hilfreich wäre da ein Lastesel, der die Entgiftungsenzyme zielgenau zu den Endothelzellen transportiert.
Einen solchen Transporter stellt der Körper sogar zur Verfügung: Antikörper, die im Blut zirkulieren und die bei der Abwehr von Fremdkörpern eine wichtige Rolle spielen, binden extrem treffsicher an ganz bestimmte Strukturen auf der Oberfläche von Zellen. Sehr knifflig ist es aber, diesen Lasteseln ihre entgiftende Fracht aufzuladen. Dies ist jetzt der Arbeitsgruppe um Vladimir Muzykantov von der University of Pennsylvania gelungen.
Die Wissenschaftler verwendeten als Träger einen Antikörper, der gezielt an ein Molekül namens PECAM bindet, das besonders reichlich auf Endothelzellen vorkommt. Diesen Frachter beluden sie mit dem Enzym Katalase, das Wasserstoffperoxid unschädlich macht und dadurch die Bildung freier Sauerstoffradikale verhindert.
Versuche an Zellkulturen und Ratten zeigten, dass der Komplex aus PECAM und Katalase den Schaden durch freie Radikale am Transplantat deutlich verringerte. Die übertragene Lunge hatte im Körper des Empfängers auch insgesamt bessere Überlebenschancen. Der Lastesel hatte also den Entgifter tatsächlich zielgenau an seinen Bestimmungsort gebracht und ihn dort erfolgreich an die Zellen übergeben.
Besonders gut waren die Resultate, wenn die Wissenschaftler den Komplex den Versuchstieren vor der Organentnahme verabreichten – eine sehr wichtige Beobachtung. Denn so nimmt das Organ bei der Entnahme und während des Transports vom Spender zum Empfänger weniger Schaden. Ein weiterer Vorteil: Die Organe können länger gelagert werden; dadurch stehen auch mehr Organe zur Verfügung.
Die Methode, Antikörper gegen Endothelzellen als Lastesel mit Therapeutika zu beladen, könnte auch in anderen Bereichen von wertvollem Nutzen sein. Denn Probleme mit diesem Zelltyp spielen auch bei Krankheiten wie Krebs und Herz-Kreislauf-Erkrankungen eine wichtige Rolle.
Probleme bereitet dabei nicht nur das Immunsystem des Empfängers, welches das Fremdorgan abzustoßen sucht. Auch durch andere Einflüsse erleidet das übertragene Organ oftmals Schaden: Bei 15 bis 20 Prozent der Spenderorgane ist das Gewebe verletzt durch aggressive Sauerstoffradikale, die als Nebenprodukte im Stoffwechsel entstehen. Die Folge: Die Transplantation misslingt.
Besonders empfindlich gegen die angriffslustigen Stoffwechselprodukte sind die Endothelzellen, welche die Innenwand von Blutgefäßen auskleiden – und davon gibt es in der gut durchbluteten Lunge reichlich. Zwar hält der Körper als Gegenmittel Enzyme bereit, die Radikale beseitigen können; doch diese Entgifter bleiben nicht besonders lange im Blutstrom, wo sie zum Schutz der sensiblen Endothelzellen so wichtig wären. Hilfreich wäre da ein Lastesel, der die Entgiftungsenzyme zielgenau zu den Endothelzellen transportiert.
Einen solchen Transporter stellt der Körper sogar zur Verfügung: Antikörper, die im Blut zirkulieren und die bei der Abwehr von Fremdkörpern eine wichtige Rolle spielen, binden extrem treffsicher an ganz bestimmte Strukturen auf der Oberfläche von Zellen. Sehr knifflig ist es aber, diesen Lasteseln ihre entgiftende Fracht aufzuladen. Dies ist jetzt der Arbeitsgruppe um Vladimir Muzykantov von der University of Pennsylvania gelungen.
Die Wissenschaftler verwendeten als Träger einen Antikörper, der gezielt an ein Molekül namens PECAM bindet, das besonders reichlich auf Endothelzellen vorkommt. Diesen Frachter beluden sie mit dem Enzym Katalase, das Wasserstoffperoxid unschädlich macht und dadurch die Bildung freier Sauerstoffradikale verhindert.
Versuche an Zellkulturen und Ratten zeigten, dass der Komplex aus PECAM und Katalase den Schaden durch freie Radikale am Transplantat deutlich verringerte. Die übertragene Lunge hatte im Körper des Empfängers auch insgesamt bessere Überlebenschancen. Der Lastesel hatte also den Entgifter tatsächlich zielgenau an seinen Bestimmungsort gebracht und ihn dort erfolgreich an die Zellen übergeben.
Besonders gut waren die Resultate, wenn die Wissenschaftler den Komplex den Versuchstieren vor der Organentnahme verabreichten – eine sehr wichtige Beobachtung. Denn so nimmt das Organ bei der Entnahme und während des Transports vom Spender zum Empfänger weniger Schaden. Ein weiterer Vorteil: Die Organe können länger gelagert werden; dadurch stehen auch mehr Organe zur Verfügung.
Die Methode, Antikörper gegen Endothelzellen als Lastesel mit Therapeutika zu beladen, könnte auch in anderen Bereichen von wertvollem Nutzen sein. Denn Probleme mit diesem Zelltyp spielen auch bei Krankheiten wie Krebs und Herz-Kreislauf-Erkrankungen eine wichtige Rolle.
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