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Biochemischer Zugang zur Transplantationsmedizin

Was passiert, wenn man ein physiologisch wirksames Molekül chemisch verändert? Schon 1992 entwarf Prof. Ernst Werner von der Sektion für Biologische Chemie am Innsbrucker Biozentrum synthetische Abkömmlinge des körpereigenen Tetrahydrobiopterin, zunächst in der Absicht, damit den Mechanismus aufzuklären, mit dem dieser Kofaktor die Stickstoffmonoxidsynthase (NOS) stimuliert.

Stickoxid (NO) ist zwar ein Umweltgift, regelt jedoch viele Körperfunktionen, wie Blutdruck, Nervenreizleitung und die Abwehr von Krankheitserregern. Tetrahydro-4-aminobiopterin, eine der damals entwickelten Verbindungen, erwies sich als ausgezeichneter Hemmer der NOS. Darüber hinaus zeigten in vivo Studien, dass die Verbindung ein effektives Immunsuppresivum ist: sowohl bei der Organabstoßung als auch bei Sepsis konnte sie die Immunreaktion auf ein unschädliches Maß reduzieren. Diese Wirkung lässt sich jedoch, wie sich in der Folge herausstellte, überraschenderweise nicht durch die Hemmung der NOS erklären.

Starke Kooperationspartner vor Ort

Dr. Guntram Thöni aus der Gruppe um Prof. Werner und Dr. Patrizia Stoitzner aus der Gruppe um Prof. Nikolaus Romani (Hautklinik) konnten nun in einer vom FWF geförderten Arbeit zeigen, dass Tetrahydro-4-aminobiopterin NO-unabhängig zur Apoptose von T-Zellen führt. Zudem schwächt die Verbindung effektiv die Fähigkeit von dendritischen Zellen zur T-Zell-Aktivierung, welche beispielsweise für die Organschädigung bei der Transplantatabstoßung verantwortlich ist. Dendritische Zellen wurden erst kürzlich als geeignetes Ziel für Immunsuppressiva erkannt. Tetrahydro-4-aminobiopterin, mittlerweile als Hemmer der Transplantatabstoßung patentiert, könnte sich hier als Prototyp für eine neue Klasse von Immunsuppressiva erweisen. Durch weitere Modifikation hoffen die Forscher noch stärker immunsuppressiv wirkende Pteridine entwickeln zu können. Dazu ist die enge Zusammenarbeit von Vorklinik und Klinik unverzichtbar. Neben der ausgezeichneten Kooperation mit den Teams um Prof. Romani und Prof. Christine Heufler-Tiefenthaler von der Hautklinik verweist Prof. Werner auch auf die fruchtbare Zusammenarbeit mit den Innsbrucker Transplantationschirurgen aus dem Team von Prof. Raimund Margreiter. Derzeit laufende Studien mit Dr. Gerald Brandacher untersuchen die immunsuppressiven Effekte von Pteridinen in verschiedenen Tiermodellen und sollen zur Entwicklung neuer immunsuppressiver Strategien zur Verhinderung der Transplantatabstoßung führen.