Inflammasom Signaling und chronische Entzündungsreaktionen

Inflammasome sind Multiproteinkomplexe, die typischerweise aus drei Proteinentitäten – einem Sensor, einem Adaptor und Caspase 1 – bestehen. Sie werden als Antwort auf die Erkennung von Pathogen-assoziierten molekularen Strukturen (PAMPs) oder Gefahren-assoziierten molekularen Strukturen (DAMPs) gebildet. Eine Schlüsselrolle im Inflammasom-Signalweg spielt dabei das Zymogen Pro-Caspase 1, das zunächst selbst durch Autoprozessierung aktiviert werden muss. Aktive Caspase 1 prozessiert die Vorstufen der pro-inflammatorischen Interleukine (IL) IL-1beta (IL-1β) und IL-18, die daraufhin sekretiert werden. Caspase 1 schneidet zusätzlich Gasdermin D proteolytisch, was eine spezielle, pro-inflammatorische Form des Zelltods – Pyroptose – induziert. Durch die Sekretion der pro-inflammatorischen Interleukine und Pyroptose wird eine starke Entzündungsreaktion ausgelöst. Das Ausmaß einer Inflammasom-vermittelten chronischen Entzündungsreaktion wird bei Patienten mit „gain-of-function“-Mutationen deutlich, bei denen es zu einer Überaktivierung der Inflammasom-Sensoren kommt. Diverse Mutationen in Genen, die einzelne Sensoren der Inflammasome kodieren, lösen chronische Entzündungs- und Autoimmunerkrankungen aus, die unbehandelt tödlich verlaufen können. Viele Studien haben uns gezeigt, wie essentiell präzise Regulations- und Aktivierungsmechanismen sind, um eine effektive Bekämpfung von Pathogenen zu ermöglichen und gleichzeitig unkontrollierte und damit schädliche Entzündungsreaktionen zu verhindern. Dieser Review-Artikel fasst die allgemein anerkannten Konzepte der Inflammasomforschung zusammen und gibt Einblicke in die Aktivierungsprozesse von Inflammasome-Sensoren und die Bildung von Inflammasom-Komplexen.