Unabhängige Fresszellen
Monozyten und ihre Nachkommen, die Makrophagen, entstehen aus einem eigenem Vorläuferzelltyp im Knochenmark und können daher unabhängig von den nah verwandten dendritischen Zellen entstehen. Daraus ergeben sich neue Möglichkeiten, gezielt krankheitsfördernde Makrophagen mit Medikamenten auszuschalten. Dies veröffentlichten Wissenschaftler aus dem Deutschen Krebsforschungszentrum in der neuesten Ausgabe der Zeitschrift Nature Immunology.
Gemeinsame Monocyten-Vorläuferzellen (cMoP), isoliert aus dem Knochenmark von Mäusen
© dkfz.de
Monozyten, die aus ihnen hervorgehenden Makrophagen, sowie dendritische Zellen sind wichtige Bestandstandteile des angeborenen Immunsystems. Sie verteidigen den Körper gegen Mikroben, unterstützen die erworbene Immunabwehr und sorgen in den verschiedenen Geweben des Körpers dafür, dass sich keine defekten Zellen ansammeln.
Auf der anderen Seite fördern Monozyten und Makrophagen aber auch viele krankhafte, entzündliche Prozesse, darunter etwa Typ II-Diabetes und Arteriosklerose. Ihre Botenstoffe tragen dazu bei, gefährliche Entzündungsreaktionen aufrecht zu erhalten, die zur Arterienverkalkung führen können.
„Bei Krebserkrankungen sind besonders die „tumorassoziierten Makrophagen“ ein Problem“, sagt Markus Feuerer vom Deutschen Krebsforschungszentrum: „Sie sind auf Wundheilung programmiert. Also lassen sie neue Blutgefäße sprießen, unterdrücken die Immunantwort, produzieren Wachstumsfaktoren und treiben dadurch das Tumorwachstum zusätzlich an. Auch fördern sie die Metastasierung der Tumoren.“
Mediziner versuchen daher seit einigen Jahren, Monozyten und die sich aus ihnen entwickelnden Makrophagen mit Medikamenten selektiv auszuschalten. Dazu ist es wichtig, dass die verwandten dendritischen Zellen nicht in Mitleidenschaft gezogen werden. Um Monozyten und Makrophagen direkt bei ihrer Entstehung auszuschalten, wollte Markus Feuerer und sein Team zunächst genauer verstehen, wie sich die Zellen im Knochenmark entwickeln.
Monozyten, Makrophagen und dendritische Zellen gehen aus einer gemeinsamen Vorläuferzelle, genannt „MDP“ (Monozyten-Makrophagen-Dendriten-Precursor) im Knochenmark hervor. MDPs können sich zu dendritischen Zellen und Monozyten entwickeln, jedoch war bisher noch nicht geklärt, wie die Differenzierung zu Monozyten abläuft.
Markus Feuerer und seine Mitarbeiter wiesen nun an Mäusen nach, dass sich Monozyten über einen eigenen Vorläufer (genannt „cMoP“) aus dem MDP entwickeln. cMoP Zellen proliferieren stark und entwickeln sich spezifisch zu Monozyten und Makrophagen, aber nicht zu dendritischen Zellen.
Gemeinsam mit Wissenschaftlern des European Molecular Biology Laboratory (EMBL) analysierte Feuerers Team in der aktuellen Arbeit detailliert die molekularen Differenzen zwischen Monozyten und ihren Vorläufern. „Der neu beschriebene Monozyten-Vorläufer könnten ein interessantes Angriffsziel für Therapeutika sein, weil wir damit Makrophagen-Population frühzeitig hemmen können, ohne die dendritischen Zellen und ihre wichtigen Funktionen bei der Immunabwehr zu beeinträchtigen“, so der Immunologe Feuerer.
Jan Hettinger, David M. Richards, Jenny Hansson, Melanie M. Barra, Ann-Cathrin Joschko, Jeroen Krijgsveld und Markus Feuerer: Origin of monocytes and macrophages in a committed progenitor. Nature Immunology 2013, DOI: 10.1038/ni.2638
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