Unbekannte Waffe unseres Immunsystems entdeckt

Die allerletzte Rettung

Rasterelektronenmikroskopische Aufnahmen von mit Aspergillus nidulans infizierten Neutrophilen eines CGD-Patienten vor (li.) und nach (re.) der Gentherapie. Bild vergrößern
Rasterelektronenmikroskopische Aufnahmen von mit Aspergillus nidulans infizierten Neutrophilen eines CGD-Patienten vor (li.) und nach (re.) der Gentherapie.

Darüber hinaus könnten die extrazellulären Netze aber auch eine wichtige Rolle bei der Bekämpfung von Keimen spielen, die schlichtweg zu groß sind, um sie zu phagocytieren, wie beispielsweise Pilzhyphen. Warum bleiben Neutrophile von CGD-Patienten bei einer Infektion mit Aspergillus wirkungslos, wo sie doch wie bei anderen Menschen an die Infektionsstellen wandern, Mikroorganismen verdauen und sogar Verdauungsenzyme und andere antimikrobielle Stoffe ausschütten können? Ganz offenbar ist der Mechanismus der Phagocytose hier wirkungslos. Können die Neutrophile von CGD-Patienten womöglich keine NETs bilden?

Wir erinnern uns: CGD-Patienten verfügen aufgrund einer Mutation nicht über die Enzymmechanismen, durch die Wasserstoffperoxid und Superoxid erzeugt werden. Spielen diese möglicherweise eine Rolle bei der Bildung von NETs? Was, wenn man im Zuge einer Gentherapie bei CGD-Patienten die Aktivität dieses Enzymkomplexes teilweise wiederherstellen könnte? Im Kinderkrankenhaus der Universität Zürich kämpfen die Ärzte 2008 um das Leben eines achtjährigen CGD-Patienten, der an einer schweren Infektion der Lunge mit Aspergillus nidulans leidet. Eine Gentherapie ist für den Jungen die letzte Hoffnung. Und tatsächlich: Nach der funktionalen Wiederherstellung der NADPH-Oxidase sind die Neutrophilen in der Lunge des kleinen Patienten in der Lage, NETs zu produzieren und so die Pilzinfektion innerhalb weniger Wochen wirksam zu bekämpfen. Damit steht aber auch fest, dass Wasserstoffperoxid und Superoxid an der Initiierung des Netose-Prozesses beteiligt sind.

Da der Prozess der Netose unumkehrbar ist – die Zelle begeht schließlich nichts anderes als Selbstmord –, ist die Frage interessant, wie Neutrophile entscheiden, welche ihrer drei Abwehrstrategien zum Einsatz kommen. In der Petrischale nehmen Neutrophile Mikroben innerhalb weniger Minuten mittels Phagocytose auf. Degranulation erfolgt erst nach zehn Minuten und dauert, je nachdem wie viele Granula vorhanden sind, bis zu 30 Minuten. Die Bildung von NETs hingegen ist ein langwieriger Prozess, der etwa zwei Stunden benötigt. Ein Neutrophil kann also alle drei Strategien einsetzen – vorausgesetzt sie erfolgen in der richtigen Reihenfolge. „Das schließt natürlich die Möglichkeit nicht aus, dass sich einzelne Neutrophile anders verhalten als der Rest der Zellpopulation“, sagt Zychlinsky und verweist auf zukünftige Forschungsarbeiten, die sich dieser Frage widmen.

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