05. 11. 2026
Verfasst von: Karsten Hiller, Mohamad Alalloush

Entzündungen – die Lücke im Stoffwechsel schließen

Die Vergrößerung zeigt hunderte Zellen, die in einer Lösung schwimmen. — Als Immunzellen aktivieren und regulieren Makrophagen Abwehrreaktionen. Doch sie können auch an chronischen Entzündungen beteiligt sein. Neue Erkenntnisse zu diesen Prozessen ebnen den Weg für innovative Therapien. Hier sind von Mäusen isolierte Makrophagen in Zellkultur unter dem Mikroskop zu sehen.

Ein westlicher Lebensstil kann die Funktionen des körpereigenen Immunsystems beeinträchtigen und zu chronischen entzündlichen Erkrankungen führen. Eine zentrale Rolle spielen dabei bestimmte Immunzellen, die Makrophagen, die Abwehrreaktionen aktivieren und regulieren. Welche molekularen und zellulären Mechanismen liegen diesen Prozessen zugrunde? Neue Erkenntnisse dazu hat eine Forschungsgruppe der Technischen Universität Braunschweig gewonnen und ebnet damit den Weg für innovative Therapien.

Warum Aspartat für die Immunabwehr essenziell ist

Übermäßige Kalorienzufuhr, Bewegungsmangel und Umweltbelastungen beeinflussen das Immunsystem in einem Maße, dass chronische Entzündungen entstehen. Diese Entzündungen begünstigen die Entwicklung zahlreicher Zivilisationskrankheiten wie Diabetes, Herz-Kreislauf-Erkrankungen oder Fettleibigkeit. Diesen Mechanismen liegt eine dauerhafte Stimulierung von Immunzellen zugrunde. Die Abteilung Biochemie und Bioinformatik der TU Braunschweig arbeitet daran, die Wechselwirkungen zwischen Zellen in entzündetem Gewebe und die Auswirkungen auf molekulare Signalwege zu entschlüsseln. Der Sonderforschungsbereich 1454 „Metaflammation and Cellular Programming“ wird von der Deutschen Forschungsgemeinschaft gefördert.

Aspartat-Mangel hemmt Immunantwort

Das Forschungsteam fand heraus, dass in aktivierten Immunzellen, speziell in Makrophagen, die Menge der Aminosäure Aspartat stark reduziert ist. „Dies deutet darauf hin, dass diese Aminosäure eine wichtige Rolle bei der Steuerung von Entzündungsprozessen übernimmt“, analysiert Gruppenleiter Prof. Dr. Karsten Hiller. Doch warum mangelt es aktivierten Makrophagen an Aspartat? Die Untersuchungen zeigen, dass die Aspartat-Produktion direkt von einer funktionierenden Atmungskette (ETC) abhängt. In stimulierten Immunzellen ist die Aktivität der ETC jedoch eingeschränkt – den Effekt konnte das Team experimentell bestätigen. Diese Hemmung führt zu einem Aspartat-Mangel, der sich als entscheidendes Hindernis für die Immunantwort erweist: Ohne ausreichend Aspartat können Makrophagen nicht genügend Stickstoffmonoxid (NO) produzieren, um Krankheitserreger effektiv zu bekämpfen.

Fehlende Bausteine im Stoffwechsel ausgleichen

„Unsere In-vivo-Studien belegen das therapeutische Potenzial dieses Mechanismus“, erläutert Mitarbeiter Mohamad Alalloush. „Mit gezielten Aspartat-Gaben kurbeln wir die NO-Produktion wieder an und stärken die anti-mikrobielle Aktivität gegen den Erreger Listeria monocytogenes signifikant.“ Diese Ergebnisse zeigen eindrucksvoll, wie die Wiederherstellung metabolischer Bausteine die Schlagkraft des Immunsystems bei Infektionen und chronischen Entzündungen wieder stärkt.

Der Sonderforschungsbereich „Metaflammation“ (chronische, niedriggradige Entzündungen) vereint die Expertise von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern aus verschiedenen Institutionen, darunter die Universität Bonn, die Technische Universität Braunschweig, das Max-Planck-Institut für Stoffwechselforschung in Köln, das Deutsche Zentrum für Neurodegenerative Erkrankungen in Bonn und das Deutsche Rheumaforschungszentrum in Berlin.