Programmierter Zelltod als Schutz vor Infektionen Selbstmord fürs Gemeinwohl

Düsseldorf (RPO). Ohne ihren Selbstmord würden Menschen nicht lange überleben: Neutrophile Granulozyten fangen und töten Mikroorganismen im Körper. Forscher haben jetzt das Programm entschlüsselt, das diese Zellen durchlaufen und an dessen Ende ihr Tod steht.

 Neutrophile Granulozyten mit gefangenen Bakterien.

Neutrophile Granulozyten mit gefangenen Bakterien.

Foto: Dr. Volker Brinkmann, Max-Planck-Institut für Infektionsbiologie

Ein Team von Wissenschaftlern um Arturo Zychlinsky vom Max Planck-Institut für Infektionsbiologie in Berlin hat jetzt herausgefunden, auf welche Weise die Granulozyten diese "Fangnetze" bilden (Journal of Cell Biology, online, 8. Januar 2007).

Während sie sterben, schleudern sie ihren Zellkern heraus. Die darin enthaltene Nukleinsäure hat sich mit antibakteriellen Enzymen vermischt und bildet außerhalb der Zelle ein für Mikroorganismen tödliches Netz. In den Körper eingedrungene Bakterien und pathogene Pilze verfangen sich darin und werden abgetötet.

In jeder Minute verlassen mehrere Millionen neutrophiler Granulozyten das Knochenmark und patrouillieren durch die Blutgefäße auf der Suche nach eingedrungenen Krankheitskeimen. Sie stellen den ersten Verteidigungswall des Immunsystems gegen eingedrungene Krankheitserreger dar, wandern in das infizierte Gewebe und bekämpfen dort die Keime. Seit langem ist bekannt, dass neutrophile Granulozyten Bakterien abtöten können, indem sie sie "auffressen", also in die Zelle aufnehmen und mithilfe von Enzymen zersetzen.

Bereits vor einiger Zeit hatten die Wissenschaftler aus der Arbeitsgruppe von Arturo Zychlinsky vom Max-Planck-Institut für Infektionsbiologie in Berlin entdeckt, dass die neutrophilen Granulozyten noch einen zweiten antibakteriellen Mechanismus benutzen: Sie fangen außerhalb der Zelle Bakterien in netzartigen Strukturen und töten sie ab. Den Wissenschaftlern gelangen eindrucksvolle Aufnahmen von diesen Strukturen. Völlig unklar war jedoch, wie die Zellen die lebenswichtigen Zellkernbestandteile mobilisieren und aus der Zelle herausschleudern können.

Interessanterweise ist dieser Prozess gleichermaßen effizient wie das "Auffressen": "In den Netzen der toten Granulozyten werden ähnlich viele Bakterien abgetötet wie von lebenden Blutzellen verdaut werden", sagt Arturo Zychlinsky. Und so erfüllen die Abwehrzellen auch nach ihrem Tod noch ihre lebenswichtige Funktion.

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