Seneszente Zellen: Nanopartikel greifen Fibrose in Lunge und Leber an

Wissenschaftliche Analysen untersuchen verstärkt die Mechanismen, über die seneszente Zellen chronische Entzündungsprozesse im Körper vorantreiben, sowie neuartige Ansätze, diese Zellpopulationen mithilfe zielgerichteter Nanopartikel-Therapien gezielt zu eliminieren.

Da seneszente Zellen dauerhaft ihre Teilung einstellen, zugleich aber entzündungsfördernde Botenstoffe freisetzen, rücken therapeutische Methoden zu ihrer Beseitigung zunehmend in den Fokus der präklinischen Forschung.

Gezielte Elimination durch Nanopartikel in fibrotischem Gewebe

Ein von den National Institutes of Health finanziertes Forschungsteam um Lowe, Heller und Filliol vom Memorial Sloan Kettering Cancer Center stellte am 24. September 2026 in der Fachzeitschrift Science Nanopartikel vor, die seneszente Zellen in fibrotischem Gewebe selektiv abbauen.

Als Angriffspunkt dient das Adhäsionsmolekül P-Selectin, das auf seneszenten Zellen sowohl in menschlichem Gewebe als auch im Mausmodell in hoher Konzentration vorliegt.

In Versuchen mit Mäusen, die an Lungen- und Leberfibrose litten, reduzierten die Nanopartikel die Gewebeveränderungen, ohne die Toxizität der verabreichten Einzelwirkstoffe hervorzurufen. Gleichzeitig führte die Behandlung zu einem Anstieg von T-, B- und dendritischen Zellen im betroffenen Gewebe.

In der Folge sprach eine ergänzende Immuntherapie gegen Tumoren in fibrotischen Arealen deutlich besser an. Zudem wurde derselbe Makrophagentyp in mehreren menschlichen Tumorarten nachgewiesen.

Immunologische Schutzschilde und Signalwege der Seneszenz

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Parallel zu partikelbasierten Ansätzen untersuchen Forschungsgruppen die Mechanismen, mit denen sich seneszente Zellen vor dem körpereigenen Abbau schützen.

Ein US-Forschungsteam um Chaib vom Cedars-Sinai Medical Center und Moritz Weigl aus Wien beschrieb in Cell Metabolism, dass das Molekül PD-L2 als Immun-Checkpoint auf seneszenten Zellen fungiert und diese vor der Zerstörung durch das Immunsystem bewahrt. PD-L2 zeigte sich sowohl in isolierten menschlichen Seneszenzzellen als auch im Zuge fortschreitenden Alters hochreguliert.

In Tierexperimenten wiesen gealterte Mäuse ohne funktionierendes PD-L2 weniger seneszente Zellen auf und verfügten über eine höhere Insulinsensitivität sowie mehr Griffkraft als Kontrolltiere. Eine therapeutische Blockade von PD-L2 konnte die Insulinempfindlichkeit bei alten Wildtyp-Mäusen wiederherstellen.

Experte Kirkland merkte an, dass eine Hemmung von PD-L2 künftig altersbedingte Beschwerden lindern könnte; bisherige Resultate stützen sich jedoch rein auf Labor- und Tierstudien, während eine Übertragbarkeit auf den Menschen noch ungeklärt ist.

Gewebsspezifische Entzündungsmuster von Haut bis Nervensystem

Die klinischen Folgen seneszenzassoziierter Entzündungen variieren je nach Gewebetyp. Eine Übersichtsarbeit von Wang und Kollegen der Shanghai University of Traditional Chinese Medicine in Frontiers in Aging verdeutlichte, dass das seneszenzassoziierte sekretorische Profil (SASP) Entzündungsprozesse in der Haut maßgeblich antreibt.

Da Einzelmarker wie p16INK4a, p21CIP1, SA-?-gal oder Ki-67 für eine eindeutige Bestimmung nicht ausreichen, analysierten die Autoren spezifische Gewebekontexte: Bei chronischen Wunden sowie diabetischen Fußulzera lag eine erhöhte p16- und p21-Expression vor.

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In einer Kohorte von 79 Wundpatienten erwies sich eine hohe CDKN1A-Expression als Indikator für eine verlängerte Wundheilung. In Modellversuchen eliminierten DPP4-Nanosphären seneszente Fibroblasten, während Substanzen wie Dasatinib in Kombination mit Quercetin, Navitoclax und ABT-737 als Senolytika und topisches Rapamycin als Senomorphikum untersucht werden.

Auf neuronaler Ebene verknüpften Wissenschaftler der Universität Ulm um Yang in Nucleic Acids Research Alterungsprozesse im Gehirn mit molekularen Signalwegen. In Experimenten an genetisch veränderten Mäusen ging die Gehirnalterung mit erhöhter NF-?B- und reduzierter Notch-Aktivität einher.

Eine Aktivierung von NF-?B in Astrozyten junger Mäuse löste frühzeitig entzündliche Sekrete aus und unterdrückte den Notch-Signalweg. Im Laborversuch an Astrozyten dämpfte eine medikamentöse Notch-Aktivierung die NF-?B-Aktivität. Die tatsächliche Auswirkung auf altersbedingte Entzündungsprozesse im Gehirn von lebenden Tieren oder Menschen ist bislang jedoch nicht gemessen worden.