Extrazelluläre Ribonukleinsäuren: Alarmmoleküle

Extrazelluläre Ribonukleinsäuren sind Moleküle, die außerhalb von Zellen vorkommen und unter bestimmten Bedingungen freigesetzt werden. Sie wirken zunächst als Alarmmoleküle und regen die angeborene Immunität und Wundheilung an. Bei intensivem oder langanhaltendem Zellstress, zum Beispiel durch Verletzungen, Infektionen oder Ischämien, können sie jedoch auch zu chronischen Schädigungen wie Atherosklerose, Herzinfarkt, Thrombose und Tumorgeschehen beitragen.

Mechanismus der exRNA-induzierten Entzündung

Die Forschenden haben experimentelle Daten gesammelt, die den Mechanismus der schädigenden Wirkung von exRNA bei Herzinfarkt und Entzündung beleuchten. Sie fanden heraus, dass exRNA nach einem Herzinfarkt freigesetzt wird und bestimmte Enzyme auf der Zelloberfläche aktiviert, die die Freisetzung von Zytokinen wie dem Tumornekrose-Faktor-α (TNF-α) bewirken. Dies kann zu einer massiven lokalen und systemischen Entzündungsreaktion führen.

Wie sich das verhindern lässt, zeigt die Studie ebenfalls. Der fördernde Einfluss von exRNA auf Thrombosen und Entzündungen kann durch zwei pharmakologisch eingesetzte Antagonisten gebremst oder verhindert werden: Ein im Tiermodell verabreichtes Enzym, die Ribonuklease (RNase1), zerstörte die schädigende exRNA, während sich TNF-α-Freisetzung durch den Protease-Inhibitor TAPI hemmen ließ. Dies führte zu einer signifikanten Reduktion der Entzündungsparameter und somit zu einem umfassenden Schutz des Myokards.

exRNA als Biomarker und Therapieansatz

„In unserer Studie wurde exRNA sowohl als Biomarker als auch als pathogener Mediator des myokardialen Schadens identifiziert“, so Prof. Preissner, Letztautor der Studie. „Diese Erkenntnisse könnten zu neuen Therapieansätzen bei akutem Myokardinfarkt führen.“ Eine langlebige Variante der RNase1 ist bereits verfügbar und soll in Phase-II-Patientenstudien getestet werden.

Beteiligt an der Studie waren neben der Gießener Arbeitsgruppe Forschende aus Halle/Saale und Neuruppin, Tijuana (Mexiko), Dammam (Saudi-Arabien), Madrid und Barcelona (Spanien), Nancy (Frankreich), Baltimore und Hawaii (USA), Kapstadt (Südafrika) sowie Singapur.

Originalpublikation:
Hector A. Cabrera-Fuentes, Marisol Ruiz-Meana et all: Extracellular RNA drives TNF-α/TNF-receptor-1 mediated cardiac ischemia/reperfusion injury: Mechanistic insights and therapeutic potential of RNase1. Pharmacological Research, Volume 221, 2025, 107944. DOI:10.1016/j.phrs.2025.107944

Quelle: Justus-Liebig-Universität Gießen