Makrophagen erkennen und beseitigen, als wesentliche Akteure des Immunsystems, Krankheitserreger, abgestorbene Zellen und andere Fremdstoffe und übernehmen wichtige Aufgaben bei Entzündungsreaktionen und der Gewebeerneuerung. Als zentraler Weg, auf dem im erwachsenen Organismus neue Makrophagen entstehen, galt bislang die Entwicklung aus Monozyten. Nun eröffnet die vom Forschungsteam um Shweta Tikoo, Rohit Jain und Wolfgang Weninger von der Universitätsklinik für Dermatologie der MedUni Wien beschriebene Zellpopulation eine weitere Möglichkeit. Die neu identifizierten Zellen wurden von den Wissenschafter:innen als EMPROR (Erythro-Myeloid PROgenitoR) bezeichnet und unterscheiden sich in ihren molekularen Merkmalen und ihrem Entwicklungspotenzial von bereits bekannten Vorläuferzellen. Sie konnten in den Untersuchungen verschiedene Zelltypen hervorbringen.
Die Bedeutung der EMPROR-Zellen wurde bei der Bildung sogenannter perivaskulärer Makrophagen besonders deutlich. Sie befinden sich in der Umgebung von Blutgefäßen und erfüllen dort spezialisierte Aufgaben. Die Forscher:innen konnten in experimentellen Untersuchungen zeigen, dass EMPROR-Zellen solche Makrophagen hervorbringen können. Hingegen waren Monozyten und andere untersuchte Vorläuferzellen dazu unter den gleichen Bedingungen nicht in vergleichbarer Weise in der Lage. Zudem fanden sich in einem Mausmodell für Brustkrebs ebenfalls Hinweise auf die Beteiligung dieser Vorläuferzellen an der Bildung von Makrophagen im Tumorumfeld. "Die Ergebnisse legen damit nahe, dass EMPROR-Zellen nicht nur unter normalen Bedingungen, sondern auch bei Entzündungen und im Zusammenhang mit Tumoren zur Entstehung bestimmter Makrophagenpopulationen beitragen können", so die Erstautor:innen Tikoo und Jain. Weiter ist bemerkenswert: EMPROR-Zellen ähneln in ihren molekularen Eigenschaften und Entwicklungsmöglichkeiten Vorläuferzellen aus der Embryonalentwicklung, was für ein ähnliches Blutbildungsprogramm im erwachsenen Knochenmark spricht. Eine direkte Abstammung von embryonalen Vorläufern ist damit jedoch noch nicht belegt.
Da ihre Herkunft maßgeblich beeinflusst, welche Funktionen Makrophagen im Körper übernehmen, ist die Kenntnis ihrer verschiedenen Entwicklungswege von großer Bedeutung. "Das Verständnis der Makrophagenbildung ist daher nicht nur eine grundlegende Frage der Immunbiologie, sondern kann langfristig neue Ansätze für die Erforschung und Behandlung von Erkrankungen eröffnen", betont Studienleiter Weninger. Nachdem die Untersuchungen an Mäusen durchgeführt wurden, muss in weiteren Studien geklärt werden, ob die neu identifizierten EMPROR-Zellen auch im menschlichen Knochenmark vorkommen und welche Bedeutung sie dort haben.
Die Studienergebnisse wurden im Journal "Nature Immunology" veröffentlicht.