Fehlendes DNA-Sensor-Protein beschleunigt Zellentzündung
Ein Protein, das Zellen vor ihrer eigenen DNA schützt, löst bei seinem Verlust Entzündungen und beschleunigtes Altern aus. Das ist das paradoxe Ergebnis einer neuen Studie über einen zentralen Signalweg des Immunsystems.
Das Protein cGAS fungiert normalerweise als zellulärer Wächter. Es erkennt DNA, die an den falschen Ort gelangt, und löst eine Immunreaktion aus. Forscher haben untersucht, was passiert, wenn cGAS in Mäusen vollständig ausgeschaltet wird. Sie erwarteten weniger Entzündung. Das Gegenteil war der Fall, wie eine in Nature Aging veröffentlichte Studie zeigt. Die Wissenschaftler stellten fest, dass Mäuse ohne cGAS eine kürzere mittlere Lebenserwartung hatten als normale Mäuse.
Repetitive DNA wird aktiv und stört das Chromatin
Ohne cGAS wurden sogenannte LINE1-Elemente aktiver. LINE1-Elemente sind Abschnitte repetitiver DNA, also sich wiederholende Sequenzen im Genom, die normalerweise stumm gehalten werden. Gleichzeitig geriet die Organisation einer bestimmten Chromatin-Modifikation, H3K9me3, durcheinander. Chromatin ist die Struktur, in der DNA im Zellkern verpackt ist; H3K9me3 ist eine chemische Markierung, die bestimmte DNA-Abschnitte inaktiv hält. Bricht diese Organisation zusammen, werden normalerweise unterdrückte Gene aktiv, was zu einem Zustand chronischer, schwelender Entzündung führt, den Forscher als Inflammaging bezeichnen.
Dieser Befund widerlegt eine verbreitete Annahme. Lange galt die Hemmung des cGAS-STING-Signalwegs, zu dem cGAS gehört, als vielversprechender Ansatz gegen altersbedingte Entzündungen. Die Studie zeigt, dass es nicht so einfach ist: cGAS hat auch Schutzfunktionen, die verloren gehen, wenn es ausgeschaltet wird.
Was das für Therapien bedeutet
Für die Entwicklung von Hemmstoffen dieses Immunsignalwegs gegen Inflammaging ist das ein relevanter Hinweis zur Vorsicht. cGAS vollständig zu eliminieren ist offenbar zu grob. Forscher plädieren für eine differenziertere Strategie, die das Gleichgewicht innerhalb des Signalwegs erhält. Dass cGAS eine doppelte Rolle spielt, sowohl entzündungsfördernd als auch schützend, macht die Entwicklung von Therapien anspruchsvoller.
Die Studie wurde an Mäusen durchgeführt; ob sich die Ergebnisse auf den Menschen übertragen lassen, müssen weitere Studien zeigen.
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