Die Sepsis ist eine tödliche Gesundheitsbedrohung, von der jedes Jahr mehr als 75 000 Kinder in den Vereinigten Staaten betroffen sind. Etwa 7000 dieser pädiatrischen Patienten sterben an den Folgen der Infektion, und viele der Kinder, die überleben, bleiben mit schwerwiegenden gesundheitlichen Problemen zurück. Die Morbiditäts- und Mortalitätsraten in den Entwicklungsländern werden als noch höher eingeschätzt. Doch trotz der tödlichen Folgen dieser Infektion ist nur sehr wenig darüber bekannt, was genau im Immunsystem eines Kindes bei der Bekämpfung einer Infektion, die zu einer Sepsis führt, scheitert.
Jetzt hat ein Team internationaler Forscher entdeckt, dass eine seltene Gruppe weißer Blutkörperchen, die so genannten Basophilen, eine entscheidende Rolle bei der Einleitung von Immunreaktionen gegen Infektionen und der Verhinderung der Entwicklung einer Sepsis spielen. Die Forscher vom Seattle Children’s Research Institute, der Stanford University School of Medicine und anderen internationalen Labors hoffen, dass diese Entdeckung die künftige Forschung zur Vorbeugung von Sepsis inspirieren kann.
„Sepsis ist weltweit die häufigste Todesursache bei Kindern, aber es ist nur wenig darüber bekannt, was im Immunsystem eines Menschen schief läuft, um eine Sepsis zu verursachen, während es eine Infektion bekämpft“, sagte Adrian Piliponsky, PhD, ein leitender Forscher im Center for Immunity and Immunotherapies des Forschungsinstituts, in einer Erklärung. „Ohne diese Informationen ist es schwer vorherzusagen, wer eine Sepsis entwickeln wird, oder zu erklären, warum die Sepsis bei verschiedenen Personen unterschiedliche Immunreaktionen hervorruft.“
Für die Studie verfolgten die Forscher die Immunreaktionen bis zu den frühen Stadien der Infektion zurück und konzentrierten sich auf die Basophilen, von denen man annimmt, dass sie eine Rolle bei der Stärkung der Immunabwehr gegen bakterielle Infektionen spielen. Den Forschern zufolge machen die Basophilen weniger als 1 % der weißen Blutkörperchen eines Menschen aus.
In einer in Nature Immunology veröffentlichten Arbeit beschreiben die Forscher die Verwendung eines Modells der bakteriellen Infektion und Sepsis, das dem Verlauf und den Merkmalen der menschlichen Sepsis bei genetisch veränderten Mäusen sehr ähnlich ist.
Ihre Studien zeigen, dass die Basophilen eine der ersten Immunzellen waren, die an der Infektionsstelle auftauchten. Sobald die Basophilen eintrafen, beobachteten die Forscher, dass die Zelle ein Protein freisetzte, das als Tumor-Nekrose-Faktor bekannt ist, was zu einer verstärkten Entzündung als Immunantwort auf die Infektion und zu einer verbesserten Überlebensrate der Mäuse führte.
Das Papier erklärt auch, dass bei Mäusen mit einem Mangel an Basophilen eine reduzierte bakterielle Clearance und eine erhöhte Morbidität und Mortalität im Zusammenhang mit Sepsis festgestellt wurden.
Das Protein signalisiert anderen Zellen, Entzündungsreaktionen zu erzeugen, die beschädigtes Gewebe heilen und schützen. Die Forscher sind der Ansicht, dass dieser Befund den Nachweis untermauert, dass Basophile eine entscheidende Rolle bei der Abwehr einer Infektion durch das Immunsystem spielen können und dass ein Mangel oder eine Verringerung der Basophilen zu einer Sepsis führen kann.
„Zusammengenommen bieten diese Ergebnisse neue Einblicke in die Art und Weise, wie Basophile und von Basophilen abgeleitete Stoffe eine Schlüsselrolle in den frühen Stadien nach bakteriellen Infektionen und bei der Abwehr des Fortschreitens solcher Infektionen bis hin zur Sepsis spielen können“, schreiben die Forscher in der Studie.
Die Forscher hoffen, dass die Ergebnisse die Grundlage für künftige Projekte bilden werden. Durch die Untersuchung bestimmter Aspekte der Basophilenfunktion könnte die wissenschaftliche Gemeinschaft bessere Wege finden, das individuelle Sepsisrisiko einzuschätzen oder die dysregulierte Immunreaktion, die zu Sepsis führen kann, zu verhindern.