Zellen des Immunsystems sind an der Entstehung der Arteriosklerose beteiligt. Der Immunrezeptor TREM-1 begünstigt Fettablagerungen in den Gefäßwänden. Eine fettreiche Ernährung aktiviert TREM-1 und Schaumzellen entstehen, die das Wachstum der Gefäßverkalkungen verstärken.
Weltweit fordern kardiovaskuläre Krankheiten, wie die Arterienverkalkung als hauptsächlicher Verursacher von Herzinfarkt und Schlaganfall, mehr Todesopfer als Krebs- oder Infektionskrankheiten. Lange dachte man, dass Arteriosklerose primär durch die Ablagerung von Fetten in den Gefäßwänden zustande kommt. Tatsächlich scheinen aber vor allem Entzündungsprozesse diese Krankheiten zu verursachen. Normalerweise sind Immunzellen an der Eliminierung von Krankheitserregern beteiligt, die in den Körper eindringen. Schon in einer frühen Phase einer Infektion können Immunzellen mithilfe diverser Rezeptoren bestimmte Strukturen auf Mikroben erkennen, die Erreger aufnehmen und abbauen und dabei mit Hilfe von ausgeschütteten Botenstoffen vorwarnen.
„Manche Rezeptoren des Immunsystems können indes nicht nur fremde Strukturen, sondern auch vom Körper gebildete Moleküle wie Cholesterin-Kristalle und bestimmte Fettsäuren als Gefahrensignale erkennen und lösen dann eine Immunreaktion aus, die in seltenen Fällen auch Gewebe und Organe schädigt“, erklärt Christoph Müller vom Institut für Pathologie der Universität Bern. Seine Forschungsgruppe hat aufgrund früherer Arbeiten besonders einen Immunrezeptor untersucht, den sogenannten TREM-1 Rezeptor. Dieser reagiert normalerweise auf bakterielle Infektionen und verstärkt die mikrobielle Abwehr. Die Forscher konnten zeigen, dass TREM-1 bei einer fettreichen Ernährung ebenfalls aktiviert wird und zur Arteriosklerose beiträgt. Die Aktivierung des Immunrezeptors TREM-1 führt zur vermehrten Aufnahme und Akkumulation von Lipiden in Monozyten und Makrophagen und zu deren Differenzierung in Schaumzellen Müller: „Die Resultate zeigen nicht nur, wie zweischneidig Immunrezeptoren sein können, sondern eröffnen auch neue Perspektiven für mögliche immunbasierte Therapien in der Arteriosklerose“.
Schon lange haben Pathologen Schaumzellen als wesentlichen Bestandteil von arteriosklerotischen Gefäßveränderungen wahrgenommen. Diese stammen von Monozyten ab. Diese Zellen können in die Blutgefäßwände einwandern, wo sie bei einer fettreichen Ernährung vermehrt über ihre Rezeptoren Fette aufnehmen, sich in Schaumzellen umwandeln und dadurch direkt zum Wachstum der arteriosklerotischen Veränderungen der Gefäßwände beitragen. Da sie Botenstoffe produzieren, locken sie zudem weitere Immunzellen an – die Entzündung wird chronisch, bis es schließlich zum gefürchteten Aufplatzen der Gefäßwände und der möglichen Bildung eines lebensbedrohlichen Thrombus kommt. „Während es die Immun- und Schaumzellen in der Arterienwand eigentlich ‚nur gut meinen‘ und die Fettablagerungen entfernen wollen, können ihre Aktivitäten auch weitreichende, negative Folgen haben“, sagt Leslie Saurer vom Institut für Pathologie. Als negativen Einfluss bei der Entstehung der Schaumzellen und damit von Arteriosklerose hat die Arbeitsgruppe von Christoph Müller den Immunrezeptor TREM-1 ausgemacht. Dieser kommt ausschließlich auf Immunzellen, insbesondere auf Granulozyten, Monozyten und Makrophagen vor.
In Zusammenarbeit mit weiteren Forschern aus Bern, Lausanne und Heidelberg hat Studien-Erstautor Daniel Zysset untersucht, wie TREM-1 zur Entstehung von Arteriosklerose beiträgt: „Tatsächlich konnten wir eine erhöhte TREM-1 Produktion in arteriosklerotischen Gefäßwänden nachweisen“, erläutert Zysset. Dabei begünstigt TREM-1 die Arteriosklerose gleich in mehrfacher Weise: So steuert TREM-1 unter dem Einfluss einer lipidreichen Ernährung eine vermehrte Produktion von Monozyten im Knochenmark, was eine erhöhte Infiltration der Gefäßwände mit Makrophagen zur Folge hat. Weiterhin fördert TREM-1 über eine vermehrte Bildung des Lipid-Aufnahme-Rezeptors CD36 auf Monozyten und Makrophagen, direkt deren gezielte Umwandlung in Schaumzellen. Nicht zuletzt verstärkt TREM-1 zusammen mit Lipidmolekülen auch die Produktion von entzündungsfördernden Botenstoffen. Die wesentliche Bedeutung des TREM-1 Rezeptors bei diesen Vorgängen wird durch die Beobachtungen gestützt, dass TREM-1 defiziente Mäuse nach einer fettreichen Ernährung signifikant weniger Arteriosklerose entwickeln. Gerade die Funktion von TREM-1 als Verstärker von Immunantworten macht den Rezeptor als mögliches therapeutisches Ziel für diverse chronische Entzündungskrankheiten interessant: Wie die Forschungsgruppe von Christoph Müller in einer früheren Studie zeigen konnte, hatte nämlich eine komplette Abwesenheit von TREM-1 in den Mäusen bisher keinen sichtbar negativen Einfluss auf die erfolgreiche Immunabwehr gegen diverse mikrobielle Erreger. Originalpublikation: TREM-1 links dyslipidemia to inflammation and lipid deposition in atherosclerosis Daniel Zysset et al.; Nature Communications, doi: 10.1038/ncomms13151; 2016
