Parodontitis prägt das angeborene Immunsystem

Wie kommt die bidirektionale Assoziation von Parodontitis und entzündlichen Allgemeinerkrankungen zustande? Die biologischen Wirkmechanismen dazu sind nach wie vor nicht befriedigend geklärt. Ein internationales Team von Forschenden hat jetzt einen ursächlichen Zusammenhang aufgezeigt, der erklären könnte, wie eine entzündliche Erkrankung eine andere verschlimmern kann.

In der kürzlich erschienenen Arbeit im Wissenschaftsmagazin Cell wurde im experimentellen Mausmodell gezeigt, dass Parodontitis eine antrainierte Immunantwort in Vorläuferzellen von Immunzellen im Knochenmark induziert. Dies kann wiederum die Anfälligkeit für andere Erkrankungen, wie etwa Arthritis, erhöhen. Die Ergebnisse zeigen, dass sich myeloische Zellen des angeborenen Immunsystems, wie Neutrophile und Monozyten, an vergangene Entzündungen, wie die Parodontitis, „erinnern” und dadurch reaktionsfähiger werden. Dadurch kann es zu einer Verschlimmerung weiterer entzündlicher Erkrankungen, wie der Arthritis, kommen.

Die Forschenden fanden außerdem heraus, dass diese Erinnerung in den Vorläuferzellen der myeloischen Zellen im Knochenmark durch sogenannte epigenetische Modifikationen kodiert wird. Solche epigenetischen Modifikationen verändern die Aktivität von bestimmten Genen, beeinflussen also die Art und Weise, wie Gene ein- oder ausgeschaltet werden. Die durch eine Parodontitis induzierten epigenetischen Veränderungen in den Vorläuferzellen des Knochenmarks waren vor allem mit Signaturen der Entzündungsreaktion verbunden. Die von der Parodontitis trainierten Immunantworten waren durch Knochenmarkstransplantation auf naive Empfänger übertragbar, die anschließend eine erhöhte Entzündungsreaktion und Krankheitsschwere zeigten, wenn sie einer entzündlichen Arthritis ausgesetzt waren.

Parodontitis hat vielfältige Assoziationen zu weiteren entzündlichen Erkrankungen, wie beispielsweise Herz-Kreislauf-Erkrankungen. „Es ist bekannt, dass Parodontitispatienten ein höheres Risiko für diese Begleiterkrankungen haben. Umgekehrt gilt auch: Menschen mit entzündlichen Erkrankungen, zum Beispiel des Darms oder der Gelenke haben häufiger eine Parodontitis. Wie jetzt im Tiermodell gezeigt werden konnte, stellt die antrainierte Immunantwort, die im Knochenmark stattfindet, eine mögliche Ursache der bidirektionalen Assoziation zwischen Parodontitis und Arthritis dar”, erklärt der Co-Autor der Studie, Prof. George Hajishengallis von der University of Pennsylvania.

„Die antrainierte Immunantwort des Knochenmarks könnte demnach ein zentraler Mechanismus sein, der Einfluss auf eine Vielzahl von Komorbiditäten haben könnte, was in zukünftigen Arbeiten untersucht werden sollte”, fügt Prof. Triantafyllos Chavakis, Direktor des Instituts für Klinische Chemie und Laboratoriumsmedizin am Universitätsklinikum Dresden und der Medizinischen Fakultät Carl Gustav Carus der Technischen Universität Dresden, hinzu. In Folgeprojekten wird deshalb untersucht, wie die trainierte Immunantwort des Knochenmarks andere entzündliche Erkrankungen miteinander in Verbindung bringen könnte. <link url="https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0092867422003932" import_url="https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0092867422003932" follow="follow" seo-title="" target="self">Xiaofei Li, Hui Wang, Xiang Yu, et al., Maladaptive innate immune training of myelopoiesis links inflammatory comorbidities, Cell, Volume 185, Issue 10, 2022, Pages 1709-1727.e18, ISSN 0092-8674, doi.org/10.1016/j.cell.2022.03.043