Körpereigenes Protein tötet selektiv Bakterien ab

Ein amerikanisches Forscherteam hat entdeckt, dass körpereigene Proteine aus der Familie der Angiogenine im Darm bestimmte Bakterien abtöten und bei der Entwicklung der angeborenen Immunität eine Rolle spielen. Die Eiweißmoleküle waren bisher vor allem im Zusammenhang mit der Blutgefäßneubildung in Tumoren bekannt.

Die Wissenschaftler der Washington School of Medicine, St. Louis, entdeckten bei Mäusen Angiogenin-4 (Ang4), dessen Vorkommen auf das Interstitium beschränkt zu sein scheint. Dieses Protein wird in speziellen Zellen des Dünndarms, den Paneth-Zellen am Grund der Lieberkühn´schen Drüsen gebildet und aus den Speichergranula ins Darmlumen sezerniert. Untersuchungen zu den antibakteriellen Eigenschaften des Proteins zeigten, dass Ang4 bestimmte Bakterien wie Enterococcus faecalis oder Listeria monocytogenes abtötet. Listeria innocua war trotz der genetischen Ähnlichkeit zu Listeria monocytogenes weitgehend resistent gegenüber Ang4. Dies sei vermutlich auf eine artspezifische Resistenz gegenüber dem antimikrobiellen Protein zurückzuführen, vermuten die Forscher.

Erstaunlich sei, dass das symbiotische Darmbakterium Bacteroides thetaiotaomicron die Expression des Proteins steuern könne, so Jeffrey Gordon, Leiter des Forscherteams in einer Online-Vorabveröffentlichung der Fachzeitschrift Nature Immunology. Dies zeige einen neuen Mechanismus auf, durch den symbiotische Bakterien die Darmflora beeinflussen und die angeborene Immunität formen könnten.

Murines Angiogenin-1 und humanes Angiogenin, die im Verlauf der akuten Phase einer Infektion im Blut erscheinen, wirken dort ebenfalls bakterizid und auch fungizid. Die Proteine sind in der Lage, Candida albicans und Streptococcus pneumonie abzutöten, beide Verursacher systemischer Infektionen. Auf Enterococcus faecalis und Listeria monocytogenes hatten diese beiden Vertreter der Angiogenine allerdings keinen Einfluss. Diese Ergebnisse stützen allesamt die Annahme, dass die Angiogenin-Proteinfamilie ein wichtiger Bestandteil des angeborenen Abwehrsystems ist, schreiben die Wissenschaftler.

Die Forscher vermuteten schon seit Jahren, dass Angiogenine ursprünglich eine andere Aufgabe haben als die Gefäßneubildung beim Tumorwachstum. Denn die Proteine werden zum Beispiel auch unter nicht pathogenen Bedingungen gebildet. Zudem steht die Genexpression der Angiogenine zeitlich nicht mit der Angiogenese in Zusammenhang. Da die Konzentration von humanem Angiogenin im Serum durch eine Entzündung ansteigt, liegt die Verbindung mit der Immunabwehr nahe. Darüber hinaus zeigt das Genmuster ähnlich hohe Mutationsraten wie bei Genen, die bei der Immunabwehr eine Rolle spielen.

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