GvHD: Immunreaktion nach Stammzellen-Transplantation

Aktivieren von Signalwegen schützt vor GvHD-Komplikation

Zur Behandlung von Leukämie versuchen Mediziner, fremde Stammzellen im Körper des Patienten anzusiedeln. Sie sollen die gesunde Blutproduktion übernehmen. Damit dieses Manöver erfolgreich sein kann, muss für die neuen Stammzellen zunächst Platz geschaffen werden. Vorhandene Stammzellen im Knochenmark, die bei Leukämie-Patienten geschädigt sind und deswegen nicht mehr richtig, gesundes Blut produzieren können, werden mittels der Kombination aus Chemotherapie und Bestrahlung abgetötet. Erst dann erfolgt die Transplantation der Spender-Stammzellen.

© TiBine / pixabay.com

Eine von Medizinern gefürchtete Komplikation der Stammzellen-Transplantation ist die GvHD. Hierbei kommt es zu einer Überreaktion des neuen Immunsystems. Für den geschwächten Körper von Leukämie-Patienten kann das schwerwiegende Folgen haben. Mediziner suchen daher fieberhaft nach Möglichkeiten, um die Patienten davor zu bewahren.

 

Ein Risiko der Stammzellentherapie ist die Graft-versus-Host-Disease. Ins Deutsche lässt sich die Komplikation mit Transplantat-gegen-Empfänger-Reaktion übersetzen. Sie tritt bei rund der Hälfte aller Behandlungen auf. Das Phänomen lässt sich vereinfacht wie folgt erklären: Aus den transplantierten Stammzellen bilden sich unter anderem T-Lymphozyten. Dabei handelt es sich um Abwehrzellen des Immunsystems, die im Normalfall Eindringlinge wie Viren oder Bakterien bekämpfen sollen. Die fremden T-Lymphozyten werden jedoch auf die falsche Fährte gebracht. Anstatt Keime zu bekämpfen, wenden sie sich gegen den Empfängerorganismus und greifen den eh schon geschwächten Körper des Patienten an.

Ein internationales Forscherteam aus Deutschland und den USA untersuchte nun, wie sich GvHD verhindern ließe. Die Eegebnisse veröffentlichte sie im Fachjournal „Science Translational Medicine“.

 

Das Unheil nimmt im Darm seinen Lauf

Die T-Zellen attackieren meist die Haut und die Leber. Besonders betroffen ist der Magen-Darm-Trakt. Und genau an dieser Stelle scheint die Graft-versus-Host-Reaktion ihren Anfang zu nehmen. Die Medikamente während der Chemotherapie aber auch die Bestrahlung beschädigen die Epithel-Zellen im Darm schwer. Diese bilden normalerweise eine schützende Schleimschicht. Sterben die Epithelzellen jedoch ab, wird die Barriere löchrig. Darmbakterien können nun diese Stellen der Darmwand besiedeln. Allerdings lösen die Darmbakterien einen Großalarm aus. Aber auch die absterbenden Epithelzellen senden Stresssignale ins umliegende Gewebe aus. All das führt zum Herbeirufen der T-Zellen, die durch die massive Alarmierung besonders aggressiv sind.

Die Forscher schlussfolgern aus den Beobachtungen, dass das Risiko einer Abwehrreaktion sinkt, wenn das Darmepithel geschützt oder schnellstmöglich regeneriert würde. Bisher hatten Mediziner diesen Aspekt der GvHD allerdings nicht auf dem Radarschirm. Von daher gibt es kaum Behandlungsstrategien, die eine zügige Regeneration des Epithels forcieren.

 

RIG-I und STING sind nicht nur wichtig für die Abwehr von Keimen, sondern übernehmen auch Regenerationsaufgaben

Bei ihren Untersuchungen stieß das internationale Forscherteam auf zwei körpereigene Proteine: RIG-I und STING. Sie spielen bei der Abwehr von Bakterien und Viren eine zentrale Rolle. Sie lassen sich jedoch auch für eine schnellere Regeneration nutzen, denn beide Proteine sind Teil von Signalketten. Diese interzellulären Kommunikationswege starten die Produktion von Interferon-I (IFN-I). Interferon-I wiederum stößt eine Vielzahl von Immunreaktion an, die in der Summe dafür sorgen, dass das geschädigte Darmepithel schneller ersetzt wird.

 

Den richtigen Zeitpunkt abpassen

Der sogenannte RIG-I-Signalweg lässt sich mit Hilfe des Wirkstoffes Triphosphat-RNA (3pRNA) gezielt auslösen. Versuche an Mäusen belegen, das 3pRNA das Epithel tatsächlich schützen kann. Es kommt jedoch auf den richtigen Einsatzzeitpunkt an. Nur wenn der Wirkstoff genau einen Tag vor dem Start der Chemotherapie und Bestrahlung den tierischen Patienten verabreicht wurde, konnte eine Schutzfunktion nachgewiesen werden.

Die Wissenschaftler vermuten, dass bereits der erste Therapietag die Epithelzellen im Darm so schädigt, sodass es mit dem Beginn der Behandlung nicht mehr ausreichend viele, intakte Epithelzellen gibt und der RIG-I/IFN-Signalweg seine Wirkung nicht mehr entfalten kann. Nach der Gabe von 3pRNA wurden weniger aktivierte, aus den Spenderstammzellen hervorgegangene T-Zellen nachgewiesen. Das jedoch schränkte die positive Wirkung des Therapieansatzes gegen die Grunderkrankung Leukämie nachweislich nicht ein.

 

Reduzierung von Risiken bei allogenen Stammzelltransplantationen möglich

Sowohl RIG-I-Agonisten wie 3pRNA als auch STING-Agonisten befinden sich derzeit in der Phase der klinischen Entwicklung. Für beide Wirkstoffgruppen zeichnen sich im Rahmen der Tumortherapie vielfältige Einsatzgebiete ab. Die aktuelle Studie zeigt, dass sich die Wirkstoffe auch auf regenerative Prozesse positiv auswirken, indem die Aktivierung der Signalwege bewusst genutzt wird.

Vielleicht profitieren in naher Zukunft von diesen Erkenntnissen all jene Patienten, die auf eine allogene Stammzellentransplantation angewiesen sind. Für sie ließe sich das Risiko, an der Graft-versus-Host-Disease zu erkranken, minimieren. Doch bis es so weit ist, müssen weitere Studien mit den Agonisten durchgeführt werden, um die genaue Wirkweise besser zu verstehen. Erst dann kann sicher über die Applikation bei Menschen entschieden werden.

 

Disclaimer
familien-gesundheit.de stellt ausschließlich Beiträge für Informationszwecke bereit. Die Hinweise und Informationen sind nicht zur Selbstbehandlung geeignet. Sie ersetzen kein persönliches Gespräch, keine professionelle Beratung, keine individuelle Untersuchung oder fachkundige Behandlung durch ausgebildete und anerkannte, im Gesundheitswesen tätigte Experten wie z. B. Ärzte, Apotheker, Hebammen oder Physiotherapeuten.