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DNA-Netze (rot), die von Neutrophilen aufgestellt werden © Universität Bern/Pharmakologie
DNA-Netze (rot), die von Neutrophilen aufgestellt werden © Universität Bern/Pharmakologie

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Energiequelle für Fangnetze des Immunsystems

31.07.2018

Um Bakterien und Pilze einzufangen und abzutöten, bauen weiße Blutkörperchen Netze aus DNA und toxischen Proteinen. Diese "Fangnetze" des Immunsystems sind nur dank einer zusätzlichen Energiequelle in diesen Abwehrzellen möglich, wie jetzt Berner Wissenschafter berichten.

Neutrophile Granulozyten, kurz Neutrophile, sind eine bestimmte Art von weißen Blutkörperchen. Sie sind die am häufigsten vorkommenden Zellen des natürlichen Abwehrsystems des Menschen und für die Abtötung von Bakterien und Pilzen zuständig. Gibt es zu wenig Neutrophile oder funktionieren sie nicht richtig, drohen lebensgefährliche Infektionen.

Nun hat eine Forschungsgruppe der Universität Bern unter der Leitung von Hans-Uwe Simon vom Institut für Pharmakologie herausgefunden, dass Neutrophile zur Abtötung von Bakterien auf eine intakte Struktur ihrer Mitochondrien, den sogenannten "Kraftwerken der Zellen", angewiesen sind. Darüber berichteten die Wissenschafter in der Fachzeitschrift "Nature Communications", wie die Universität mitteilte.

Mitochondrien in Neutrophilen haben zentrale Funktion

Bisher ging man davon aus, dass die in Neutrophilen nur wenig vorhandenen Mitochondrien keine besondere Bedeutung haben und lediglich für das natürliche Absterben dieser Zellen zuständig sind. Wie die Studie nun zeigt, erfüllen die Mitochondrien in Neutrophilen aber eine zentrale Funktion für die gesamte Immunabwehr.

Die Wissenschafter untersuchten eine raffinierte Strategie der Neutrophile, mit der sie Bakterien eliminieren. Sie spannen Netze aus DNA und toxischen Proteinen in der Blutbahn und im Gewebe. Damit können sie die Bakterien einfangen und abtöten.

Konkret untersuchten die Forschenden das Optic Atrophy 1 (OPA1) Protein in den Mitochondrien der Neutrophilen. Dabei konnten sie nachweisen, dass dieses Eiweiß nicht nur die Form der Mitochondrien, sondern auch deren Funktion bestimmt. Es sorgt dafür, dass genügend NAD+ (Nicotinamid Adenin Dinukleotid) zur Verfügung steht - ein zentrales Molekül, um im Zellplasma zusätzliche Energie zu generieren. Sie ist notwendig ist, um DNA aus den Mitochondrien in die Umgebung freizusetzen und DNA-Netze zur Abwehr von Infektionen zu bilden.

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