Internationales Forschungsteam unter Leitung von Pharmazeuten der Universität Jena deckt molekularen Regulationsmechanismus auf: giftige Substanz aus Staphylococcus aureus ist nicht nur zellschädigend, sondern stimuliert auch die Geweberegeneration
Bakterien der Art Staphylococcus aureus kommen bei jedem vierten Menschen millionenfach auf der Haut und den Schleimhäuten der oberen Atemwege vor. In bestimmten Fällen können aus den harmlosen Mitbewohnern aber auch pathogene Keime werden, die zu Hautentzündungen und Infektionen der Lunge oder – im schlimmsten Falle – zu einer Sepsis führen können. "Das passiert, wenn sich die Bakterien zu stark vermehren, etwa, wenn die Immunabwehr eines Menschen durch eine Infektion oder eine Verletzung geschwächt ist“, sagt Prof. Dr. Oliver Werz für Pharmazeutische Chemievon der Friedrich-Schiller-Universität Jena.
Sein Team hat die molekularen Abwehrmechanismen des menschlichen Immunsystems im Kampf gegen solche Staphylococcus aureus-Infektionen untersucht und dabei entdeckt, dass der Giftcocktail, mit dem Staphylococcus aureus befallene Zellen und Gewebe schädigt, auch positive Effekte hat. Bestimmte Immunzellen werden von dem Bakteriengift dazu angeregt, spezielle Botenstoffe zu produzieren, die Entzündungen abklingen lassen und deren Heilung fördern. Dieser bislang unbekannte Mechanismus könnte für künftige Therapien von Hautentzündungen und chronischen Wunden bedeutsam sein.
Die Jenaer Forschenden von Universität, Universitätsklinikum und Leibniz-Institut für Alternsforschung – Fritz-Lipmann-Institut (FLI) haben zusammen mit KollegInnen der Harvard Medical School und der Universität Neapel das Bakteriengift „α-Hemolysin“ und seine Wirkung auf die M2-Makrophagen untersucht. M2-Makrophagen sind Immunzellen, die im späteren Verlauf einer Entzündungsreaktion dafür sorgen, dass abgetötete Bakterien und geschädigte Zellbestandteile abtransportiert werden und sich das Gewebe regeneriert.
α-Hemolysin bindet an bestimmte Rezeptorproteine auf der Oberfläche von M2-Makrophagen und löst damit in den Zellen die Produktion entzündungsauflösender Botenstoffe aus, die im weiteren Verlauf die Entzündung abklingen lassen. Diese Botenstoffe förderten in einem Tiermodell sogar die Geweberegeneration. Zu den entzündungsauflösenden Botenstoffen gehören u. a. Resolvine, Maresine und Protektine, die aus Omega-3-Fettsäuren gebildet werden.
Quelle:
Jordan PM et al. Staphylococcus aureus-derived α-hemolysin evokes generation of specialized pro-resolving mediators promoting inflammation resolution, Cell Reports 33 (2020), https://doi.org/10.1016/j.celrep.2020.108247