Durchbruch in der Entzündungsforschung: Wie GSDMD Zellmembranen durchlöchert
Theo Schmitz
Durchbruch in der Entzündungsforschung: Wie GSDMD Zellmembranen durchlöchert
Ein internationales Forschungsteam hat aufgeklärt, wie das Schlüsselmolekül Gasdermin D (GSDMD) Poren in Zellmembranen bildet. An der Entdeckung waren Wissenschaftler:innen des Universitätsklinikums Bonn (UKB), der Universität Bonn sowie Forschungseinrichtungen in Australien und den USA beteiligt. Die Ergebnisse könnten den Weg für neue Therapien bei entzündlichen Erkrankungen wie Sepsis ebnen.
GSDMD spielt eine zentrale Rolle bei Entzündungsprozessen, indem es Poren in Zellmembranen erzeugt. Wird das Protein aktiviert, wird zunächst ein hemmender Abschnitt abgespalten. Dadurch kann die N-terminale Domäne des Proteins in die Membran eindringen, sich mit anderen Domänen verbinden und durch Oligomerisierung größere Poren bilden.
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Das Team identifizierte sechs Nanobodies, die gezielt an GSDMD binden. Zwei davon wurden in menschliche Makrophagen eingebracht, wo sie die Porenbildung erfolgreich blockierten. Selbst bei externer Zugabe als gereinigte Proteine verhinderten die Nanobodies das Absterben der Makrophagen.
Die Studie wurde von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) gefördert, unter anderem über das Exzellenzcluster ImmunoSensation2 der Universität Bonn und die Emmy-Noether-Nachwuchsgruppe von Professor Florian Schmidt. Zu den Kooperationspartnern zählten das Walter and Eliza Hall Institute of Medical Research in Australien sowie das Whitehead Institute für biomedizinische Forschung in Cambridge, USA.
Durch die Hemmung der Oligomerisierung von GSDMD unterbinden die Nanobodies die Porenbildung. Dieser Durchbruch eröffnet mögliche Therapieansätze für Krankheiten, die durch übermäßige Pyroptose angetrieben werden – etwa autoinflammatorische Erkrankungen oder Sepsis.
Die Forschung liefert einen detaillierten Mechanismus, wie GSDMD Schädigungen der Zellmembran auslöst. Die in der Studie entwickelten Nanobodies stellen ein vielversprechendes Werkzeug zur Kontrolle von Entzündungen dar. Weitere Untersuchungen könnten ihre Anwendung bei der Behandlung von Erkrankungen prüfen, die mit unkontrollierter Porenbildung einhergehen.
