Sterile Entzündung in Kristallopathien

Projektleitung:  Dr. Konstantin Neumann

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Forschungskonzept:

Die Entzündung in der Gicht ist in ihrer Art und Stärke kaum von der Entzündung durch Bakterien oder Hefen zu unterscheiden. Während die Proteine, die Bakterien und Hefen erkennen, weitgehend bekannt sind, ist nach wie vor unklar wie das Immunsystem Gichtkristalle und andere sterile Strukturen erkennt.

Als Postdoc habe ich einen Immunrezeptor (Clec12A) gefunden, der Gichtkristalle spezifisch erkennt, aber die Entzündung bremst. Jetzt haben wir mit dem C-reaktiven Protein (CRP) angeborenen Immunglobulinen des Typs IgM zwei Immunerkennungsmoleküle identifiziert, die Harnsäurekristalle erkennen und das Komplementsystem und damit das angeborene Immunsystem aktivieren.

Somit scheint das Immunsystem auf ähnliche Weise mit Mikroben und Kristallen zu interagieren.


Harnsäurekristalle
Harnsäurekristalle aus: Alberts et al. Scientific Reports. 2020;10:6391.

CRP erkennt Harnsäurekristalle und rekrutiert das angeborene Immunsystem: Mikroskopie eines Harnsäurekristalls auf dem das gebundene Protein CRP (rot) und Komplement C3 (grün) angefärbt sind. Die Kolokalisation von CRP und C3 wird durch die gelbe Färbung sichtbar. Komplement C3 ist ein zentrales Protein des angeborenen Immunsystems. Adaptiert aus Alberts et al. 2020 Scientific Reports.

 

 

Finanzierung:  DGKL

 

Ausgewählte Publikationen:

  • Wessig AK, Hoffmeister L, Klingberg A, Alberts A, Pich A, Brand K, Witte T, Neumann K. Natural antibodies and CRP drive anaphylatoxin production by urate crystals.
    Sci Rep. 2022 Mar 16;12(1):4483.
  • Alberts A, Klingberg A, Hoffmeister L, Wessig AK, Brand K, Pich A, Neumann K. Binding of Macrophage Receptor MARCO, LDL, and LDLR to Disease-Associated Crystalline Structures.
    Front Immunol. 2020 Dec 8;11:596103.
  • Alberts A, Klingberg A, Wessig AK, Combes C, Witte T, Brand K, Pich A, Neumann K. C-reactive protein (CRP) recognizes uric acid crystals and recruits proteases C1 and MASP1.
    Sci Rep. 2020 Apr14;10(1):6391.
  • Neumann K, Castiñeiras-Vilariño M, Höckendorf U, Hannesschläger N, Lemeer S, Kupka D, Meyermann S, Lech M, Anders HJ, Kuster B, Busch DH, Gewies A, Naumann R, Groß O, Ruland J. Clec12a is an inhibitory receptor for uric acid crystals that regulates inflammation in response to cell death. Immunity. 2014 Mar 20;40(3):389-99.
  • Strasser D*, Neumann K*, Bergmann H, Marakalala MJ, Guler R, Rojowska A, Hopfner KP, Brombacher F, Urlaub H, Baier G, Brown GD, Leitges M, Ruland J. Syk kinase-coupled C-type lectin receptors engage protein kinase C-δ to elicit Card9 adaptor-mediated innate immunity. Immunity. 2012 Jan 27;36(1):32-42
    *These authors contributed equally to this work.