News: Die NETzjäger des Immunsystems
Nicht nur im Reich der Spinnen hat sich das Netz als effizientes Werkzeug zum Beutefang durchsetzen können. Neue Forschungsergebnisse zeigen, dass auch unsere Immunabwehr ein vergleichbares System entwickelt hat.
In der Abwehr von Krankheitserregern stellen die Neutrophilen die erste Verteidigungslinie. Sie nehmen in den Körper eingedrungene Bakterien auf und zerstören diese. 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.
Wissenschaftler des Berliner Max-Planck-Institutes für Infektionsbiologie haben nun unter dem Raster-Elektronenmikroskop einen bisher unbekannten Abwehrmechanismus entdeckt: Neutrophile können überraschenderweise Bakterien auch außerhalb der Zelle bekämpfen, indem sie eine netzartige Struktur produzieren. In diesem Netz werden die Bakterien gefangen und abgetötet. Diese netzartigen Strukturen wurden von den Wissenschaftlern NETs (Neutrophil Extracellular Traps) genannt.
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.
In Zusammenarbeit mit Yvette Weinrauch von der New York University konnten Arturo 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.
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.
Wissenschaftler des Berliner Max-Planck-Institutes für Infektionsbiologie haben nun unter dem Raster-Elektronenmikroskop einen bisher unbekannten Abwehrmechanismus entdeckt: Neutrophile können überraschenderweise Bakterien auch außerhalb der Zelle bekämpfen, indem sie eine netzartige Struktur produzieren. In diesem Netz werden die Bakterien gefangen und abgetötet. Diese netzartigen Strukturen wurden von den Wissenschaftlern NETs (Neutrophil Extracellular Traps) genannt.
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.
In Zusammenarbeit mit Yvette Weinrauch von der New York University konnten Arturo 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.
© Max-Planck-Gesellschaft
Die Max-Planck-Gesellschaft (MPG) ist eine vorwiegend von Bund und Ländern finanzierte Einrichtung der Grundlagenforschung. Sie betreibt rund achtzig Max-Planck-Institute.
Wenn Sie inhaltliche Anmerkungen zu diesem Artikel haben, können Sie die Redaktion per E-Mail informieren. Wir lesen Ihre Zuschrift, bitten jedoch um Verständnis, dass wir nicht jede beantworten können.