NRF2-Signalisierung: Ein Schlüsselelement im Entzündungs- und Krankheitsmanagement
Nuclear Factor Erythroid 2–Related Factor 2 (NRF2) orchestriert einen wichtigen Abwehrmechanismus gegen oxidativen Stress und spielt eine zentrale Rolle bei Entzündungen und der Pathogenese von Krankheiten. In diesem Artikel werden der Mechanismus der NRF2-Signalübertragung, sein komplizierter Zusammenhang mit Entzündungen, seine Auswirkungen auf verschiedene Krankheiten und das therapeutische Potenzial der NRF2-Modulation untersucht.
NRF2-Signalisierung verstehen
Grundlegender Wirkmechanismus
NRF2 ist ein Transkriptionsfaktor, der bei Aktivierung in den Zellkern wandert, um sich an Antioxidant Response Elements (ARE) in der DNA zu binden und so die Expression von Genen zu fördern, die an der antioxidativen Abwehr, Entgiftung und zellulären Homöostase beteiligt sind.
Regelung durch KEAP1
Unter basalen Bedingungen wird NRF2 durch KEAP1 gebunden, das es für die Ubiquitinierung und den anschließenden Abbau ansteuert. Oxidativer Stress oder elektrophile Wirkstoffe stören diese Interaktion, stabilisieren NRF2 und ermöglichen ihm die Aktivierung seiner Zielgene.
NRF2 in der Entzündungskontrolle
Entzündungshemmende Mechanismen
NRF2 lindert Entzündungen, indem es Antioxidantien hochreguliert und entzündungsfördernde Zytokine herunterreguliert, wodurch oxidativer Stress und Entzündungen reduziert werden.
Übersprechen mit NF-κB
NRF2- und NF-κB-Signalwege interagieren eng, wobei die NRF2-Aktivierung im Allgemeinen NF-κB hemmt und so Entzündungen abschwächt.
Auswirkungen der NRF2-Dysregulation auf Krankheiten
Krebs
NRF2 spielt bei Krebs eine doppelte Rolle: Es sorgt für einen Zytoprotektionsmechanismus, der die Krebsentstehung verhindern kann, trägt aber möglicherweise auch zum Fortschreiten des Krebses und zur Therapieresistenz bei, wenn es fehlerhaft aktiviert wird.
Neurodegenerative Krankheiten
Chronisch entzündliche Erkrankungen
Therapeutisches Potenzial der NRF2-Modulation
NRF2-Aktivatoren
Verbindungen wie Sulforaphan aktivieren NRF2 und bieten Schutz vor oxidativem Stress und Entzündungen, mit Auswirkungen auf die Behandlung neurodegenerativer und entzündlicher Erkrankungen.
NRF2-Inhibitoren
Im Zusammenhang mit Krebs, bei dem NRF2 das Tumorüberleben fördern kann, werden NRF2-Inhibitoren als therapeutische Strategie untersucht.
Zusammenfassende Tabelle: NRF2-Signalisierung im Krankheitskontext
Abschluss
Die NRF2-Signalübertragung steht an der Schnittstelle zwischen Entzündung und Krankheit und bietet ein wirksames Ziel für therapeutische Interventionen. Das Verständnis der differenzierten Rolle von NRF2 in verschiedenen Krankheitskontexten ist für die Entwicklung gezielter Therapien, die diesen Signalweg modulieren, um optimale Patientenergebnisse zu erzielen, von entscheidender Bedeutung. Die fortgesetzte Erforschung der NRF2-Signalübertragung wird zweifellos neue Wege für die Behandlung von durch oxidativen Stress verursachten Krankheiten eröffnen und eine neue Ära in der Präzisionsmedizin einläuten.
Verweise
Kensler, T.W., Wakabayashi, N. & Biswal, S. (2007). Zellüberlebensreaktionen auf Umweltstress über den Keap1-Nrf2-ARE-Signalweg. Jahresrückblick auf Pharmakologie und Toxikologie, 47, 89-116. https://doi.org/10.1146/annurev.pharmtox.46.120604.141046
Taguchi, K., Motohashi, H. & Yamamoto, M. (2011). Molekulare Mechanismen des Keap1-Nrf2-Signalwegs bei der Stressreaktion und der Krebsentstehung. Genes to Cells, 16(2), 123-140. https://doi.org/10.1111/j.1365-2443.2010.01473.x
Cuadrado, A., Rojo, A.I., Wells, G., Hayes, J.D., Cousin, S.P., Rumsey, W.L., ... & Dinkova-Kostova, A.T. (2019). Therapeutisches Targeting der NRF2- und KEAP1-Partnerschaft bei chronischen Krankheiten. Nature Reviews Drug Discovery, 18(4), 295-317. https://doi.org/10.1038/s41573-018-0008-x
Zhang, D.D. (2006). Mechanistische Studien des Nrf2-Keap1-Signalwegs. Drug Metabolism Reviews, 38(4), 769-789. https://doi.org/10.1080/03602530600971974
Baird, L. und Dinkova-Kostova, A.T. (2011). Die zytoprotektive Rolle des Keap1-Nrf2-Signalwegs. Archives of Toxicology, 85(4), 241-272. https://doi.org/10.1007/s00204-011-0674-5
Ma, Q. (2013). Rolle von nrf2 bei oxidativem Stress und Toxizität. Jahresrückblick auf Pharmakologie und Toxikologie, 53, 401-426. https://doi.org/10.1146/annurev-pharmtox-011112-140320
Rushmore, T.H., & Kong, A.N. (2002). Pharmakogenomik, Regulation und Signalwege von Enzymen, die Medikamente in Phase I und II metabolisieren. Current Drug Metabolism, 3(5), 481-490. https://doi.org/10.2174/1389200023337054
Lee, J.M., Johnson, J.A. (2004). Eine wichtige Rolle des Nrf2-ARE-Signalwegs im zellulären Abwehrmechanismus. Journal of Biochemistry and Molecular Biology, 37(2), 139-143. https://doi.org/10.5483/BMBRep.2004.37.2.139
26th Jul 2024
Recent Posts
-
Neuroimmunologie: Das Immunsystem des ZNS
…30th Sep 2024 -
Interleukin-8-Signalisierung
IL-8-ÜbersichtInterleukin-8 (IL-8), auch bekannt als CXCL8, wurde vor über 30 Jahren a …25th Sep 2024 -
Waardenburg-Syndrom und Klein-Waardenburg-Syndrom
Waardenburg-Syndrom: Eine seltene genetische Störung, die Pigmentierung, Hörvermögen u …25th Sep 2024