Bei einer Sepsis reagiert das Immunsystem so stark, dass auch Gewebe und Organe geschädigt werden. ForscherInnen der Technischen Universität Braunschweig konnten nun in einer Studie mit Mäusen zeigen, dass eine Sepsis auch nach der Genesung noch langfristige Auswirkungen auf das Gehirn und das Lernverhalten haben kann.

Mikrogliazellen sind Immunzellen im Gehirn und gehören zum angeborenen menschlichen Immunsystem. Wenn Krankheitserreger das Gehirn befallen, aktivieren sie spezielle Proteinkomplexe, sogenannte Inflammasome. Diese lösen eine entzündliche Reaktion im Gehirn aus, um die Krankheitserreger unschädlich zu machen. In der Regel endet diese Reaktion mit der Genesung.

„Neuroinflammation, also entzündliche Prozesse im Gehirn, spielen auch bei einer Sepsis eine große Rolle. Das ist der Ausgangspunkt für unsere Studie gewesen. Wir haben die langfristigen Auswirkungen einer Sepsis auf das Gehirn von Mäusen untersucht, und welchen Einfluss dabei das Inflammasom NLRP3 hat. Das wurde bisher so noch nicht erforscht“, sagt Prof. Martin Korte, Neurobiologe am Institut für Zoologie der TU Braunschweig und Leiter der Arbeitsgruppe „Neuroinflammation und Neurodegeneration“ am Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung (HZI).

Längerfristige Folgen bei älteren Mäusen

Die WissenschaftlerInnen konnten zeigen, dass eine Sepsis eine chronische Entzündung des Gehirns verursachen und so langfristige negative Konsequenzen haben kann. Um das zu untersuchen, hat das Team um Korte zusammen mit Prof. Michael Heneka vom DZNE Bonn eine Studie mit Mäusen initiiert. Den Tieren wurden Bestandteile der Zellmembran von Bakterien injiziert, um eine Sepsis auszulösen. Nach drei Monaten untersuchten die WissenschaftlerInnen dann die Gehirne und das Lernverhalten der Tiere: Dabei zeigte sich, dass ihre Nervenzellen weniger Synapsen hatten und die synaptische Plastizität eingeschränkt. Dadurch lernten die Tiere im Verhaltenstest schlechter als die Kontrollgruppen.

„Wir konnten zeigen, dass die Folgen einer Sepsis auch drei Monate später noch im Gehirn zu sehen sind. Das Besondere an unserer Studie ist, dass wir junge und ältere Mäuse miteinander verglichen haben. Dadurch haben wir gesehen, dass die Folgen einer Neuroinflammation durch eine Sepsis bei älteren Mäusen nach drei Monaten noch deutlich stärker zu sehen sind als bei jüngeren Mäusen“, erklärt Niklas Lonnemann, einer der Erstautoren der Publikation.

Wenn das NLRP3 gehemmt wird

Das Forscherteam vermutete, dass die entzündlichen Reaktionen im Gehirn der Mäuse durch das Inflammasom NLRP3 ausgelöst werden. In einem nächsten Schritt haben sie deshalb sogenannte Knockout-Mäuse verwendet, die kein NLRP3-Molekül produzierten, und haben bei weiteren Mäusen das NLRP3 mit Wirkstoffen akut gehemmt. Auch die Gehirne dieser Mäuse untersuchten sie drei Monate nach einer überstandenen Sepsis.

Das Ergebnis: Ohne das NLRP3 entstanden keine chronischen Entzündungen im Gehirn. Dadurch hatte die Sepsis auch keine negativen Auswirkungen auf das Lernverhalten der Tiere. „Wenn das Inflammasom NLRP3 inaktiviert ist, sieht man im Tiermodell deutlich, dass das positive Konsequenzen für das Gehirn hat. Das Risiko, dass das Gehirn erkrankt, steigt scheinbar aber nicht. Das Immunsystem hat offensichtlich noch andere Signalwege, um mit den Erregern fertig zu werden“, erklärt Korte. „Das sind extrem spannende Ergebnisse. Sie eröffnen Möglichkeiten für eine therapeutische Behandlung mit Wirkstoffen, die gezielt das NLRP3 hemmen und so mögliche negative Konsequenzen für das Gehirn verhindern, ohne das Immunsystem im Ganzen einzuschränken.“

Stärkere Reaktion bei Mäusen mit Alzheimer-Symptomen

Das Inflammasom NLRP3 spielt bei verschiedenen Entzündungsreaktionen eine Rolle, vermutlich auch bei der Alzheimer-Krankheit. Deshalb haben die WissenschaftlerInnen auch die langfristigen Auswirkungen einer Sepsis auf das Gehirn von Mäusen untersucht, die Symptome ähnlich denen von Alzheimer-Patienten entwickeln.

„Ältere Mäuse mit teilweise vorhandener Alzheimer-Symptomatik waren von der immunologischen Reaktion durch NLRP3 noch stärker betroffen als die älteren Mäuse ohne die Alzheimer-Symptome“, sagt Korte. „Das Gehirn der Alzheimer-Mäuse scheint aufgrund der Erkrankung schon auf entzündliche Prozesse voreingestellt zu sein und deshalb vermutlich schneller und stärker darauf anzuspringen. Das könnte auch eine mögliche Erklärung dafür sein, warum PatientInnen in Altenheimen so stark von Covid-19 betroffen sind, da bei einer solchen Infektion ähnliche immunologische Reaktionen im Gehirn wie bei einer Sepsis hervorgerufen werden.“

Von Maus zu Mensch?

Klinische Studien müssen nun zeigen, ob die Hemmung von NLRP3 auch beim Menschen dazu führen kann, dass bei einer Sepsis keine langfristigen negativen Konsequenzen für das Gehirn entstehen. Das untersucht die Arbeitsgruppe Henekas vom Deutschen Zentrum für Neurodegenerative Erkrankungen (DZNE).

Originalpublikation:
Beyer MMS et al. Enduring changes in neuronal function upon systemic inflammation are NLRP3 inflammasome dependent.
Journal of Neuroscience, 4. Juni 2020

(Visited 1 times, 1 visits today)

Related posts:

Forecasts predict worse EU recession since WWII
reducing your risk of kidney stones
Scientists discover protective Alzheimer's gene and develop rapid drug-testing platform
UK declines participating in EU Covid-19 vaccine scheme over concerns of delays
Technology Bridges the Gap to Better Sight
CT of COVID-19 versus CT of influenza virus pneumonia
Bolivia's President Anez tests positive for Covid-19
Dogs May Be Good for Children’s Psychological Development
New study outlines best practices for delivering care via telehealth
What’s the Best Exercise for You? Twins Can Provide an Answer
A memory game could help us understand brain injury
Übernahme von Rhön-Klinikum AG durch Asklepios abgeschlossen
Corsicans harness the #IWas movement to challenge a culture of silence
Drug Giants Create Fund to Bolster Struggling Antibiotic Start-Ups
Coronavirus fears kept many essential workers at home in April, study finds
Stationär behandelte Bronchiolitis: Feste Nachsorgetermine möglicherweise gar nicht notwendig
Facing ridicule, France changes title for its ‘minister for attractiveness’
The Coronavirus Can Float in Indoor Air, W.H.O. Concedes
Covid-19 drug buyout: US's EU representative denies 'America First' policy on Remdesivir
Virtuelle Hämatologie/Onkologie-Jahrestagung: „Mehr Wissenschaft – mehr Hoffnung“
Streamlining acute malnutrition treatment brings same recovery in children at lower cost
A Missed Warning About Silent Coronavirus Infections
COVID-19-Studie: Studie errechnet doppelten Nutzen bei überlasteten Intensivstationen
Body of Seoul’s mayor found after massive search
Living close to green space benefits gut bacteria of urban, formula-fed infants
Regeneron Scientists Raced To Find Antibodies To Fight Covid-19. Then The Coronavirus Found Them.
DKG: Finanzierung der ambulanten Krebsberatung weiterhin nicht gesichert
Study sheds light on how cancer spreads in blood
Volunteer carpenters aim to settle reconstruction debate
At Least 5 States Set Single-Day Coronavirus Case Records
IQWiG empfiehlt kein Screening auf Hodenkrebs
Libya: Countries who supported Haftar 'bet on the losing horse', adviser to GNA says
one in six British people would refuse a vaccine – here's how to change their minds
Who Gets a Vaccine First? U.S. Considers Race in Coronavirus Plans
Supreme Court rules NY prosecutors can obtain Trump tax returns
Aktuelle ASCO-Studien zeigen hohen Stellenwert der Radioonkologie bei Kopf-Hals-Tumoren
Ten tips for looking after your back while you're sitting down
Live Coronavirus Updates: U.S. Daily Cases Surpass 59,000
Asthma und Allergien: Zusammenhang mit Schlafgewohnheiten von Jugendlichen
China's new strategy to tame second-wave virus outbreaks
Biogen engagiert sich in Deutschland im weltweiten Kampf gegen COVID-19
Schools or bars? Opening classrooms may mean hard choices
Künstliche Intelligenz im Kampf gegen das Coronavirus
A wave of independence sweeps across Africa
Virus cases jump in worst-hit trio of US, Brazil and India
MEG Teltow übernimmt urologische Praxis in Finsterwalde
Four-time Tour winner Chris Froome to leave Team INEOS at end of season
Scientists identify key factor regulating abnormal heart growth
PREDICT-Card: Wirksam gegen Bauchspeicheldrüsenkrebs - Biermann Medizin
Is it safe to visit the dentist during the pandemic?
'Consensus' that Notre-Dame spire should be rebuilt in original form
Benigner paroxysmaler Lagerungsschwindel – Letzte Therapieoption
Ultra-fine X-rays target brain cancer cells with precision
Wirkstoffe aus Kieler Meeresalgen als Mittel gegen Infektionen und Hautkrebs entdeckt
Almost 30 women accuse Paris street artist of rape, sexual assault
'Anti-vaxxers' gain traction against HPV vaccine on Facebook, study shows
Gentherapie bei Netzhautdegeneration: Was ist heute möglich? Wie geht es weiter?
George Floyd told officers 'I can't breathe' more than 20 times, transcript shows
Immediate outreach increases children's likelihood of completing PTSD screens, says researcher
Warning of possible virus resurgence, France rules out another 'total lockdown'
Implantate: Wie lassen sich Komplikationen nach der OP verringern?
Researchers uncover a critical early step of the visual process
Trump insists on re-opening schools as US Covid-19 death toll tops 3 million
Mexican president lauds Trump despite past threats, insults against Mexicans
5G networks have few health impacts, study finds
Grave Shortages of P.P.E. Gear Flare Again as Covid Cases Surge
Melbourne starts six-week lockdown on fears of second Covid-19 wave
Donald Trump 'narcissist', 'never been loved', writes niece in tell-all book
Spatial mapping method pinpoints potential new therapeutic targets in lupus
Study of 17 Million Identifies Crucial Risk Factors for Coronavirus Deaths
Nurses and midwives take the lead in providing HIV services in Eastern and Southern Africa
Brazil's President Bolsonaro taking - and pushing
Drug treatment could improve effectiveness of immunotherapy for cancer patients
Menthol cigarette ban in the US may lower number of smokers
Higher fruit, vegetable and whole grain intake linked to lower risk of diabetes
Experimental drug shows early promise against inherited form of ALS, trial indicates
Harvard, MIT sue Trump administration over revoking foreign student visas
Large-scale fall prevention study finds smaller than expected benefit
NfL outperforms other blood tests to predict and diagnose traumatic brain injury
Ivorian Prime Minister Amadou Gon Coulibaly dies at 61
Angeborene Herzfehler: Veränderungen der Hirnstruktur mit MRT schon im Mutterleib erkennen
A helping hand for cancer immunotherapy
Second wave of Covid-19 sweeps Iran, 'affecting the elderly, young and children' (1/2)
UK announces £30bn Covid-19 stimulus package aimed at young people
Schnelltests auf Streptokokken und Antibiotika-Verordnungen
Recognize symptoms of salmonella infection
New Data Sheds Light on Who Is Moving Because of the Pandemic
Covid-19: The United States' shifting epicentres
BdP: "Krankenkassen lassen die Lungenärzte im Regen stehen"
Libyan deminers clear Tripoli of hidden threats
Researchers work to better measure delirium severity in older patients
Judge Puts Cloud Over Settlement of Roundup Cancer Claims
Lebanese turn to Facebook to swap goods for food
STAT5-Transkriptionsfaktoren wirken sich im braunen Fett positiv gegen die Fettleibigkeit aus
Supreme Court rules employers can refuse to provide birth control on religious grounds
Iran says virus deaths cross 12,000
W.H.O. to Review Evidence of Airborne Transmission of Coronavirus
Covid-19 has exposed the limits of 'fact-denying populism', Merkel tells European Parliament
DFG fördert Task Force zu COVID-19
France rules out 'total lockdown' in case of Covid-19 surge

Leave a comment

Your email address will not be published. Required fields are marked *