Gesundheit

Eisen aus roten Blutkörperchen lähmt Fresszellen

Möglicher Mechanismus für schwere bakterielle Infektionen nach Hämolyse geklärt - Studie von Wiener Wissenschaftern.

Eisen aus roten Blutkörperchen lähmt Fresszellen SN/getty images
Rote Blutkörperchen.

Geplatzte Blutzellen begünstigen das Wachstum von Bakterien. Das dürfte der Hintergrund dafür sein, dass es nach dem Zerfall von roten Blutkörperchen im Rahmen einer Hämolyse oft zu solchen Infektionen kommt. Die freigesetzte Eisenverbindung Häm aus den roten Blutkörperchen lähmt nämlich wichtige Immunzellen, die Makrophagen.

Eine Hämolyse ist eine schwere Komplikation bei systemischen Entzündungen oder Krankheiten wie Malaria. In der neuesten Ausgabe von Nature Immunology zeigen Wissenschafter des Wiener CeMM (Forschungszentrum für Molekulare Medizin der Österreichischen Akademie der Wissenschaften und der MedUni Wien) wie das Infektionen mit Keimen fördern kann.

Bisher galt Häm, die Eisenverbindung der roten Blutkörperchen, als Nährstoff für Bakterien. Man führte die schweren bakteriellen Infektionen nach Hämolyse auf das freiwerdende, eisenhaltige Häm zurück. Sylvia Knapp, Direktorin für Medizinische Angelegenheiten am CeMM und Professorin für Infektionsbiologie an der MedUni Wien widerlegte mit ihrem Forschungsteam dieses Dogma. Häm dient demnach nicht als Bakterienfutter, sondern lähmt Immunzellen.

"Wir konnten im Reagenzglas und im Mausversuch zeigen, dass das Bakterienwachstum in den meisten Fällen nicht von dem Eisen im Häm abhängt", wurde Rui Martins, Erstautor der Studie, in einer Aussendung zitiert. "Stattdessen fanden wir heraus, dass Häm die Makrophagen bewegungsunfähig macht - diese Fresszellen sind eine der wichtigsten Immunzellarten für die Bakterienabwehr". Das Häm-Molekül bringt das Cytoskelett der Makrophagen durcheinander und nimmt den Zellen dadurch ihre Beweglichkeit. "Es erinnert an einen Muskelkrampf, die Zellen werden innerhalb von drei Minuten komplett bewegungsunfähig", beschrieb Martins die Wirkung des Häms.

Das Cytoskelett ist für die Beweglichkeit der Fresszellen entscheidend: Es besteht aus langen, verzweigten Fasern, die sich wie ein Gerüst durch die gesamte Zelle ziehen. Durch gezielten Auf- und Abbau dieser Fasern kann die Zelle in bestimmte Richtungen "wachsen", um sich beispielsweise ein eindringendes Bakterium einzuverleiben. Doch dafür ist ein fein abgestimmtes genetisches Programm nötig, in dem das Protein DOCK8 eine zentrale Rolle spielt. "Durch biochemische Versuche haben wir herausgefunden, dass Häm sich mit DOCK8 verbindet und es dauerhaft aktiviert", sagte Sylvia Knapp. Dadurch geht die Kontrolle über das Cytoskelett verloren - die Fasern wuchern in alle Richtungen und legen die Zelle lahm.

Dadurch wird die körpereigene Abwehr gegen die Keime ausgeschaltet. Das dürfte bei Millionen Menschen der Fall sein, welche im Rahmen anderer Erkrankungen an Hämolyse leiden: bei Sichelzellanämie, Malariainfektionen oder Beta-Thalassämie. Die neuen Erkenntnisse könnte auch zu einem Gegenmittel führen. "Chinin, das zur Behandlung von Malaria eingesetzt wird und von dem man bereits vermutete, dass es an Häm bindet, blockiert auch die Verbindung mit DOCK8, sagte Knapp. "Wir zeigen damit, dass es tatsächlich möglich ist, Immunzellen zu 'reaktivieren' und die Immunabwehr gegen Bakterien bei Patienten mit Hämolyse wiederherzustellen."

Quelle: APA

Aufgerufen am 14.11.2018 um 09:57 auf https://www.sn.at/leben/gesundheit/eisen-aus-roten-blutkoerperchen-laehmt-fresszellen-928276

Schlagzeilen