Ob in der Küche, beim Basteln oder bei der Gartenarbeit: Ein kleiner Schnitt in den Finger kann schnell passieren und schon tropft ein bisschen Blut. Die Immun- und Reparaturreaktion der Haut sorgt normalerweise dafür, dass die Wunde schnell heilt und sich nicht entzündet.
Dabei kann es aber auch zu einem Dilemma kommen, wie nun die Studie eines internationalen Forscher*innenteams zeigte: Eine ausreichende antimikrobielle Abwehr der Haut geht auf Kosten einer begrenzten Reparaturkapazität. Eine Beschleunigung der Wundheilung ist wiederum mit einem geringeren Infektionsschutz verbunden.
Gamechanger Killerzellen
An dieser Stelle kommen die sogenannten natürlichen Killerzellen ins Spiel: Sie sind dafür bekannt, abnormale Zellen wie Tumorzellen und virusinfizierte Zellen zu erkennen und abzutöten. Dass diese NK-Zellen, wie sie auch genannt werden, auch eine wichtige Rolle bei der Reparatur von Verletzungen der Haut spielen, zeigt die Studie, an der auch Wissenschaftler*innen der Veterinärmedizinischen Universität Wien beteiligt waren.
„NK-Zellen blockieren die Wundheilung, dadurch sorgen sie aber für antibakterielle Aktivität“, erklärt Coautorin Dagmar Gotthardt vom Institut für Pharmakologie und Toxikologie der Vetmeduni. Die Evolution habe für diesen Konflikt aber gut vorgesorgt: Die Forscher*innen entdeckten in den NK-Zellen einen biologischen Schalter, der für die nötige Balance sorgt. Dieses Schlüsselelement der Wundheilung trägt den Namen Transkriptionsfaktor HIF-1alpha.
HIF-1alpha sorgt für Balance
Doch wie funktioniert dieser Transkriptionsfaktor? „Ein Transkriptionsfaktor bestimmt, ob ein Gen an- oder abgeschaltet ist und wie stark es in der Zelle aktiv ist“, so Gotthardt. „Der Transkriptionsfaktor mit dem Namen HIF-1alpha sorgt für eine Balance zwischen Sauerstoffbedarf und Sauerstoffversorgung in einer Zelle.“
Versuche mit Mäusen zeigten, dass Killerzellen mit dem Transkriptionsfaktor HIF-1alpha auf die sauerstoffarme Umgebung in der Wunde reagieren und so ein Gleichgewicht zwischen der Wundheilung und der antibakteriellen Abwehr herstellen.
Wichtige Erkenntnisse für Wundheilung
Dass die NK-Zellen die Wundheilung nicht nur bei Mäusen, sondern auch beim Menschen regulieren, sei zwar noch nicht endgültig erwiesen, aber: „Murine und humane NK-Zellen haben auf vielen Ebenen eine sehr ähnliche Regulation“.
Die spannende Frage sei nun, wie die Erkenntnisse aus der Studie genutzt werden können. „Unsere Ergebnisse weisen darauf hin, dass man bei solchen Ansätzen vorsichtig vorgehen muss, da man die Gefahr eines erhöhten Infektionsrisikos und eine unkontrollierter bakterieller Ausbreitung in Kauf nimmt“, so Gotthardt. In der Medizin werde jedenfalls „intensiv nach Möglichkeiten gesucht um Wundheilungsprozesse zu beeinflussen.“
Der Artikel „NK cells in hypoxic skin mediate a trade-off between wound healing and antibacterial defence“ wurde in „Nature Communications“ veröffentlicht.
