Liposomen als Werkzeug zur Manipulation der Makrophagenfunktion
Aus evolutionärer Sicht sind Makrophagen uralte Zellen. Sie bilden den Kern des natürlichen Immunsystems und erschienen lange vor den Zellen, die zusammen das komplexe Immunsystem der höheren Wirbeltiere bilden. Infolgedessen erlangten sie während der Evolution Funktionen sowohl bei natürlichen Immunreaktionen als auch bei der Regulation von Funktionen vieler nicht-phagozytischer Zellen. Letztere Funktionen werden hauptsächlich durch lösliche Moleküle wie Zytokine und Chemokine vermittelt.
Makrophagen sind auch an der ‚Homoiostase‘ des Körpers beteiligt, indem sie Mikroorganismen oder Nicht-Selbstpartikel und Makromoleküle aufnehmen und verdauen. Die Verdauung wird wiederum durch ihre lysosomalen Enzyme vermittelt.
Liposomen sind künstlich hergestellte Lipidvesikel, die aus konzentrischen Phospholipiddoppelschichten bestehen, die wässrige Kompartimente einschließen. Sie können verwendet werden, um stark hydrophile Moleküle zu verkapseln, die in wässrigen Lösungen gelöst sind, wie Clodronat, ein ungiftiges Bisphosphonat, das für die Anwendung beim Menschen entwickelt wurde. Frei gelöstes Clodronat kreuzt keine liposomalen oder zellulären Phospholipidmembranen. Nach der Injektion werden Liposomen, die in diesem Fall als trojanische Pferde verwendet werden, von Makrophagen aufgenommen und verdaut, gefolgt von intrazellulärer Freisetzung und Akkumulation von Clodronat. Bei einer bestimmten intrazellulären Konzentration induziert Clodronat die Apoptose des Makrophagen. Durch diesen Ansatz, d.h. durch die Schaffung eines Tieres mit Makrophagen abgereicherten Geweben oder Organen werden funktionelle Aspekte von Makrophagen in vielen Kooperationsprojekten ‚in vivo‘ untersucht.
Darüber hinaus wurden vielversprechende Ergebnisse durch Anwendung von Clodronat-Liposomen zur Unterdrückung der Makrophagenaktivität in verschiedenen Modellen von Autoimmunerkrankungen, Transplantationen, neurologischen Störungen und Gentherapie erzielt.