Bedeutung eines Proteins des Komplementsystems bei Entstehung der AMD
Hoffnung auf neue Diagnose- und Behandlungsverfahren
Bedeutung eines Proteins des Komplementsystems bei Entstehung der AMD
Wissenschaftler um Prof. Simon Clark vom Forschungsinstitut für Augenheilkunde am Universitätsklinikum Tübingen haben in einer aktuellen Arbeit den Einfluss eines Proteins ( Faktor-H (FH) und der mit dem Komplementfaktor H (CFH) assoziierten Gene (CFHR1-5) für die Erkrankungsanfälligkeit (Prädisposition) für die altersbedingten Makuladegeneration (AMD) untersucht. Es handelt sich dabei um ein Protein, das bei der Regulation des Immunsystems eine Rolle spielt und bei AMD-Patienten verstärkt gebildet wird. Die Ergebnisse könnten nun zur Entwicklung von neuen Diagnose- und Behandlungsverfahren führen, sagen die Wissenschaftler. Ziel der Arbeit ist es, entsprechende Ansatzpunkte für eine pharmakologische Intervention zu finden. Die Ergebnisse ihrer Studie haben die Forscher im Journal „Nature Communications“ [1]publiziert.
Die bisherige Erforschung der AMD hat gezeigt, dass die Entstehung beider Formen auf einer gemeinsamen Grundursache basiert. Dabei zeichnete sich bereits ab, dass es genetische Veranlagungen gibt, die mit einem erhöhten Erkrankungsrisiko verknüpft sind. Es gab zudem Hinweise darauf, dass der AMD-Entstehung Fehlfunktionen des Immunsystems im Auge zugrunde liegen. Vor diesem Hintergrund hat nun ein internationales Forscherteam die mögliche Bedeutung eines Proteins namens FHR-4 ins Visier genommen. Es besitzt eine Funktion im sogenannten Komplementsystem, das bei Entzündungen und der Abwehr von Infektionen eine Rolle spielt. Doch um effektive Medikamente zur Behandlung der AMD entwickeln zu können, muss zunächst verstanden werden, was in der Fein-Regulation des Komplementsystems falsch läuft. Die Wissenschaftler aus Tübingen, Manchester, Cardiff, London und Nijmegen gingen daher der Frage nach, ob auch andere Regulatoren des Komplementsystems beim Kontrollverlust im Immunsystem eine Rolle spielen.
Erhöhte Proteinkonzentration im Blut bei AMD
Durch Untersuchungen des Bluts von 484 AMD-Patienten und 522 gleichaltrigen Kontrollpersonen konnten die Forscher nun nachweisen: Die Erkrankung ist mit einer deutlich erhöhten Konzentration von FHR-4 im Blut verbunden. Offenbar sammelt sich das Protein auch intensiv im Auge an, ergaben anschließend Untersuchungen. FHR-4 kommt demnach speziell in der Makula erhöht vor – der von der Krankheit betroffenen Augenregion. „Bis jetzt gab es nur Hinweise auf eine mögliche Rolle von FHR-Proteinen. Jetzt konnten wir einen direkten Zusammenhang nachweisen“, sagt Co-Autor Simon Clark von der University of Manchester. Um genetische Besonderheiten aufzuspüren, die mit dem erhöhten FHR-4-Spiegel bei AMD-Patienten verknüpft sein könnten, führten die Forscher anschließend eine sogenannte genomweite Assoziationsstudie durch. Die dadurch identifizierten genetischen Besonderheiten passen ihnen zufolge auch zu genetischen Varianten, die bereits in früheren Untersuchungen mit einem erhöhten AMD-Risiko verknüpft wurden.
Hoffnung auf neue Diagnose- und Behandlungsverfahren
Unterm Strich geht aus den Ergebnissen nun hervor, dass vererbte genetische Veränderungen zu einem erhöhten FHR-4-Spiegel im Blut führen, der dann eine unkontrollierte Aktivierung der Immunreaktionen im Auge hervorrufen kann, die am Anfang der Entwicklung der beiden AMD-Formen steht. „Die kombinierten Protein- und genetischen Befunde liefern nun überzeugende Beweise dafür, dass FHR-4 eine Schlüsselrolle für den Teil des Immunsystems spielt, der die Augen beeinflusst“, sagt Co-Autor Paul Bishop von der University of Manchester. Wie er und seine Kollegen erklären, liefern die Ergebnisse nun wichtige Ansatzpunkte für die weitere Forschung und vor allem für die Entwicklung von neuen Diagnose- und Behandlungsverfahren. „Abgesehen von dem verbesserten Verständnis der Entstehung von AMD zeigt diese Arbeit eine Möglichkeit auf, das Risiko der Erkrankung vorherzusagen, indem die Konzentration von FHR-4 im Blut gemessen wird. Außerdem zeichnet sich ein neuer Weg zur Behandlung ab, indem der Blutspiegel von FHR-4 gesenkt wird, um die Funktion des Immunsystems in den Augen wieder in Ordnung zu bringen“, sagt Bishop.
Seine Kollegin Valentina Cipriani von der Radboud-Universität in Nijmegen ergänzt mit Blick in die Zukunft: „Wir hoffen auch, dass unsere Ergebnisse nun das Interesse anderer Forschergruppen wecken werden, sodass sie sich an der Aufklärung der Rolle des Komplementsystems bei der Krankheitsentstehung beteiligen“, sagt die Wissenschaftlerin.
Wissenschaftler um Prof. Simon Clark vom Forschungsinstitut für Augenheilkunde am Universitätsklinikum Tübingen haben in einer aktuellen Arbeit den Einfluss eines Proteins ( Faktor-H (FH) und der mit dem Komplementfaktor H (CFH) assoziierten Gene (CFHR1-5) für die Erkrankungsanfälligkeit (Prädisposition) für die altersbedingten Makuladegeneration (AMD) untersucht. Es handelt sich dabei um ein Protein, das bei der Regulation des Immunsystems eine Rolle spielt und bei AMD-Patienten verstärkt gebildet wird. Die Ergebnisse könnten nun zur Entwicklung von neuen Diagnose- und Behandlungsverfahren führen, sagen die Wissenschaftler. Ziel der Arbeit ist es, entsprechende Ansatzpunkte für eine pharmakologische Intervention zu finden. Die Ergebnisse ihrer Studie haben die Forscher im Journal „Nature Communications“ [1]publiziert.
Die bisherige Erforschung der AMD hat gezeigt, dass die Entstehung beider Formen auf einer gemeinsamen Grundursache basiert. Dabei zeichnete sich bereits ab, dass es genetische Veranlagungen gibt, die mit einem erhöhten Erkrankungsrisiko verknüpft sind. Es gab zudem Hinweise darauf, dass der AMD-Entstehung Fehlfunktionen des Immunsystems im Auge zugrunde liegen. Vor diesem Hintergrund hat nun ein internationales Forscherteam die mögliche Bedeutung eines Proteins namens FHR-4 ins Visier genommen. Es besitzt eine Funktion im sogenannten Komplementsystem, das bei Entzündungen und der Abwehr von Infektionen eine Rolle spielt. Doch um effektive Medikamente zur Behandlung der AMD entwickeln zu können, muss zunächst verstanden werden, was in der Fein-Regulation des Komplementsystems falsch läuft. Die Wissenschaftler aus Tübingen, Manchester, Cardiff, London und Nijmegen gingen daher der Frage nach, ob auch andere Regulatoren des Komplementsystems beim Kontrollverlust im Immunsystem eine Rolle spielen.
Erhöhte Proteinkonzentration im Blut bei AMD
Durch Untersuchungen des Bluts von 484 AMD-Patienten und 522 gleichaltrigen Kontrollpersonen konnten die Forscher nun nachweisen: Die Erkrankung ist mit einer deutlich erhöhten Konzentration von FHR-4 im Blut verbunden. Offenbar sammelt sich das Protein auch intensiv im Auge an, ergaben anschließend Untersuchungen. FHR-4 kommt demnach speziell in der Makula erhöht vor – der von der Krankheit betroffenen Augenregion. „Bis jetzt gab es nur Hinweise auf eine mögliche Rolle von FHR-Proteinen. Jetzt konnten wir einen direkten Zusammenhang nachweisen“, sagt Co-Autor Simon Clark von der University of Manchester. Um genetische Besonderheiten aufzuspüren, die mit dem erhöhten FHR-4-Spiegel bei AMD-Patienten verknüpft sein könnten, führten die Forscher anschließend eine sogenannte genomweite Assoziationsstudie durch. Die dadurch identifizierten genetischen Besonderheiten passen ihnen zufolge auch zu genetischen Varianten, die bereits in früheren Untersuchungen mit einem erhöhten AMD-Risiko verknüpft wurden.
Hoffnung auf neue Diagnose- und Behandlungsverfahren
Unterm Strich geht aus den Ergebnissen nun hervor, dass vererbte genetische Veränderungen zu einem erhöhten FHR-4-Spiegel im Blut führen, der dann eine unkontrollierte Aktivierung der Immunreaktionen im Auge hervorrufen kann, die am Anfang der Entwicklung der beiden AMD-Formen steht. „Die kombinierten Protein- und genetischen Befunde liefern nun überzeugende Beweise dafür, dass FHR-4 eine Schlüsselrolle für den Teil des Immunsystems spielt, der die Augen beeinflusst“, sagt Co-Autor Paul Bishop von der University of Manchester. Wie er und seine Kollegen erklären, liefern die Ergebnisse nun wichtige Ansatzpunkte für die weitere Forschung und vor allem für die Entwicklung von neuen Diagnose- und Behandlungsverfahren. „Abgesehen von dem verbesserten Verständnis der Entstehung von AMD zeigt diese Arbeit eine Möglichkeit auf, das Risiko der Erkrankung vorherzusagen, indem die Konzentration von FHR-4 im Blut gemessen wird. Außerdem zeichnet sich ein neuer Weg zur Behandlung ab, indem der Blutspiegel von FHR-4 gesenkt wird, um die Funktion des Immunsystems in den Augen wieder in Ordnung zu bringen“, sagt Bishop.
Seine Kollegin Valentina Cipriani von der Radboud-Universität in Nijmegen ergänzt mit Blick in die Zukunft: „Wir hoffen auch, dass unsere Ergebnisse nun das Interesse anderer Forschergruppen wecken werden, sodass sie sich an der Aufklärung der Rolle des Komplementsystems bei der Krankheitsentstehung beteiligen“, sagt die Wissenschaftlerin.
Originalpublikation: Increased circulating levels of Factor H-Related Protein 4 are strongly associated with age-related macular degeneration. Valentina Cipriani, Laura Lorés-Motta, Fan He, Dina Fathalla, Viranga Tilakaratna, Selina McHarg, Nadhim Bayatti, İlhan E. Acar, Carel B. Hoyng, Sascha Fauser, Anthony T. Moore, John R.W. Yates, Eiko K de Jong, B. Paul Morgan, Anneke I. den Hollander, Paul N. Bishop & Simon J. Clark. Nature Communications 11, Article number: 778 (2020) [2]
Quellen: Universität Tübingen [3]; Ophthalmologische Nachrichten online vom
11.2.2020 [4]; wissenschaft.de [5]; idw- Informationsdienst Wissenschaft [6].