Unbekannter Abwehrmechanismus gegen Bakterien entdeckt Leukozyten werfen Netze aus - scinexx | Das Wissensmagazin
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Unbekannter Abwehrmechanismus gegen Bakterien entdeckt

Leukozyten werfen Netze aus

Stimulierte Neutrophile mit Netzen und darin gefangene Shigellen (orange) © Max-Planck-Gesellschaft

Forscher haben einen weiteren Abwehrmechanismus der weißen Blutkörperchen entdeckt: Sie produzieren extrazellulär eine faserige Struktur und werfen gewissermaßen ein Netz aus, in dem die in den Körper eingedrungenen Bakterien gefangen und abgetötet werden.

Spezialisierte Zellen unseres Immunsystems, die Neutrophilen, stellen in der Abwehr von Krankheitserregern die erste Verteidigungslinie dar. Sie nehmen in den Körper eingedrungene Bakterien auf und zerstören diese. Die von Arturo Zychlinsky und Volker Brinkmann, Wissenschaftler des Berliner Max-Planck-Instituts für Infektionsbiologie, entdeckten Strukturen wurden auf den Namen NETs (Neutrophil Extracellular Traps) getauft. NETs sind unter dem Raster-Elektronenmikroskop als feine Fasern zu erkennen. An diesen Fasern kleben globuläre Partikel, über die sich die Fasern zu komplexeren Strukturen verbinden. Ein wesentlicher Bestandteil der NETs ist Chromatin. Dieses Gemisch aus DNA und Proteinen befindet sich normalerweise im Zellkern und ist der Träger der Erbinformation. Den größten Teil der im Chromatin enthaltenen Proteine machen Histone aus. Sie sind zuständig für die geordnete Struktur der DNA, darüber hinaus haben sie eine sehr wirksame bakterizide Eigenschaft. Interessanterweise enthalten die NETs auch Proteine aus den Granula der Neutrophilen, die die Bakterien nicht abtöten, sondern im Vorfeld entwaffnen.

Neutrophile machen mit 50 bis 80 Prozent den größten Teil der weißen Blutkörperchen aus. In ihrem Zellinneren befinden sich Granula, das heißt membranumhüllte „Körnchen“, die ein regelrechtes Arsenal an enzymatischen und chemischen Abwehrstoffen gegen Mikroorganismen enthalten. Treffen Neutrophile nun auf Krankheitserreger, umfließen sie diesen zuerst mit ihrer Zellmembran und nehmen ihn auf diese Weise in sich auf. Anschließend wird der Erreger mittels der Substanzen aus den Granula abgetötet.

In Zusammenarbeit mit Yvette Weinrauch von der New York University konnten Zychlinsky und seine Mitarbeiter zeigen, dass NETs verschiedene Bakterien mit hoher Effizienz abtöten können: Shigellen, die Erreger der Bakterienruhr, Salmonellen, die Verursacher von Typhus, und Staphylokokken, welche sowohl Lebensmittelvergiftung als auch das Schocksyndrom hervorrufen können. Die Max-Planck-Wissenschaftler konnten NETs nicht nur in experimentellen Zellkulturen, sondern auch in Gewebsproben von Bakterienruhr und Biopsiemateral von Patienten mit Blinddarmentzündungen nachweisen.

(idw – Max-Planck-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften e.V., 08.03.2004 – AHE)

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