El calci com a estímul inflamatori
Que el cos és important per a nombrosos processos de calci es converteix en un estímul inflamatori quan s'acumula s'amplifica en l'espai al voltant de les cèl·lules. Aquest calci extracel·lular activa l'anomenada inflamasoma, un gran complex de proteïna, que és una part fonamental del sistema immune, ja que controla la inflamació. El grup de Leipzig dirigit pel Prof. Dr. Ulf Wagner i Manuela Rossol, reumatòleg de la Universitat de Leipzig, ara podria descriure l'extrem superior de la via molecular que el calci es converteix en el mecanisme: La Entzündungsweg és a través de dos receptors activen la detecció de calci.
Rezeptor GPRC6A
Der eine ist der seit langem bekannte klassische Kalzium-Rezeptor, der in die Nebenschilddrüse gehört. Dort wird der Kalziumspiegel gemessen und kontrolliert. Schon bei einer geringen Abweichung des Kalziumspiegels entstehen Probleme und systemische Effekte auf den Organismus. In der Folge reguliert er sofort gegen, deshalb ist es kaum möglich, an dieser sensiblen Systemstelle therapeutisch einzugreifen.
Der zweite (G-Protein-gekoppelte) Rezeptor mit wissenschaftlicher Bezeichnung "GPRC6A" ist eine Neuentdeckung im Zusammenhang mit der Entzündung. Er ist nicht an jeder Zelle vorhanden, auf jeden Fall aber auf den im Blut zirkulierenden Fresszellen (Monozyten). Nach Auffassung der Forscher ist dieser Rezeptor eher in einer lokalen Entzündungsreaktion von Bedeutung, so dass er sich hemmen lässt, ohne gleich den gesamten systemischen Kalziumhaushalt durcheinander zu bringen. Dadurch eröffnen sich therapeutische Ansätze, sagt Ulf Wagner: "Unser mittelfristiges Ziel ist es zusammen mit unserem Pharmakologen, Prof. Michael Schaefer, Hemmstoffe für diesen Rezeptor zu suchen und zu entwickeln."
Wichtige Schutzreaktion mit gewissen "Nebenwirkungen"
Eine Entzündung, auch Inflammation genannt, ist im Organismus grundsätzlich ein wichtiger Prozess zur Abwehr von Infektionen, der möglichst nicht gehemmt werden sollte. Aber auch fast alle Volkskrankheiten wie Diabetes und Rheuma sowie Gefäß- oder Tumorerkrankungen und sogar auch Adipositas und degenerative Gehirnerkrankungen, gehen mit einer Entzündung einher. "In der Rheumatologie und inneren Medizin haben wir es häufig nicht mit akuten Infektionen zu tun", so Wagner, "sondern mit chronischen Langzeiterkrankungen und dann ist die Entzündung fast immer schlecht.
Deshalb wollen wir sie therapeutisch unterdrücken."
In der Folge von chronischen Entzündungen kommt es immer zu Kalkablagerungen, beispielsweise in Gefäßen oder im Fettgewebe, die auf radiologischen Bildern deutlich sichtbar sind. Die Forscher wussten, dass der freie Kalziumspiegel im Prozess irgendwann eine Rolle gespielt haben musste, allerdings war der Grund dafür bislang unbekannt. "Wir haben herausgefunden, das frei lösliche, biologisch aktive Kalzium-Ionen, also keine ausgefallenen Kalzium-Kristalle, ganz stark Entzündungen befördern", erläutert Ulf Wagner den Forschungsansatz. "Das haben wir in verschiedenen Geweben untersucht. Extrazelluläres Kalzium stimuliert die Zellen. Das war vorher nicht bekannt und ist eine ganz neue Erkenntnis."
In Zellen ist Kalzium in hoher Konzentration gespeichert. Ihr Tod, also das Absterben von Gewebe, setzt es in erhöhtem Maße frei und befeuert so die Entzündung. Entscheidend ist allerdings nicht die Konzentration im gesamten Blut, sondern die lokale Konzentration im Gewebe. Sie steigt immer dann an, wenn Kalzium-Kristalle ausfallen. Auf dem Röntgenbild sichtbare Verkalkungen sind ausgefallene Kristalle. Sie sind Ausdruck davon, dass an dieser Stelle die Kalzium-Ionen-Konzentration erhöht war und Entzündung stattgefunden hat. "Der von uns beschriebene Mechanismus kann die erhöhten Kalzium-Werte mit dem Ausmaß der Entzündung in Verbindung bringen", so Wagner, "und beschreibt ein alle Fachgebiete betreffendes, allgemein gültiges Prinzip."
Hintergrundwissen
Im menschlichen Körper spielt Kalzium eine wichtige Rolle und ist mengenmäßig der am häufigsten vorkommende Mineralstoff. Der Großteil steckt in Zähnen und Knochen. Letztere dienen als Speicher, aus dem bei einem Mangelzustand nach Bedarf Kalzium gelöst werden kann. In den Zellen ist das chemische Element an vielen Prozessen beteiligt, beispielsweise an der Zellteilung. Außerdem kann es Muskeln und Nerven erregen sowie Enzyme und Hormone aktivieren. Außerhalb der Zellen ist es unter anderem an der Blutgerinnung beteiligt und hält die Zellmembran stabil. Kalzium wird regulär mit der Nahrung aufgenommen.
Prof. Christoph Baerwald, Leiter der Sektion Rheumatologie am Universitätsklinikum Leipzig, sieht Kalzium-Pillen und Nahrungsergänzungsmittel mittlerweile kritisch. "Gerade in der Rheumatologie hat man in der Vergangenheit vielen Patienten zusätzliches Kalzium verschrieben, um Knochenveränderungen aufzuhalten. Inzwischen haben zwei größere Studien jedoch gezeigt, dass bereits ein wenig erhöhter Spiegel kardiovaskuläre Veränderungen auslösen kann. Deshalb sollte man mit einer unkontrollierten Aufnahme vorsichtig sein. Eine zusätzliche Einnahme sollte nur dann erfolgen, wenn man vorher den Spiegel bestimmt hat. Wenn der normal oder leicht erhöht ist, sollte man nichts zusätzlich einnehmen, sonst geraten die Aufnahmeprozesse durcheinander, was zu Nierensteinen oder Pseudogicht führen kann", so der Experte.
Einschätzend über die vorliegende Grundlagenforschung in seinem Team sagt Christoph Baerwald: "Es ist eine völlig neue Sicht, dass man mit Kalzium eine Entzündungsreaktion stimulieren kann und deshalb bei allen derartigen Reaktionen nach dem Kalzium schauen muss. Der weitere Aspekt, dass man über G-Protein-gekoppelte Rezeptoren Entzündungen hemmen kann und somit eine pharmazeutische Eingriffsmöglichkeit hat, ist außerdem ein völlig neues Feld und könnte einen großen Durchbruch bedeuten." An diesem Thema arbeiten mehrere Leipziger Forschergruppen.
Més informació es pot trobar a
http://www.nature.com/ncomms/journal/v3/n12/full/ncomms2339.html Fachveröffentlichung in nature communications, doi:10.1038/ncomms2339
Font: Leipzig [ Universitat ]
