Neuer Behandlungsansatz gegen Sepsis
Eine Forscherteam der Universitätsmedizin Mainz hat einen bislang unbekannten Mechanismus entdeckt, mit dem das Immunsystem bakterielle Infektionen bekämpft.
Ein bestimmtes Protein, der Ionenkanal PACC1, ist entscheidend dafür, dass Immunzellen Bakterien effektiv abtöten können. Fehlt das Protein, kommt es zu verstärkten Entzündungsreaktionen. Im Tiermodell zeigte sich zudem eine erhöhte Sterblichkeit bei einer durch Bakterien ausgelösten Sepsis. Langfristig könnten die in der Fachzeitschrift Proceedings of the National Academy of Sciences veröffentlichten Ergebnisse helfen, neue Therapien gegen bakterielle Sepsis zu entwickeln.
PACC1 und Sepsis
Sepsis ist die dritthäufigste Todesursache in Deutschland. Sie entsteht, wenn das Immunsystem eine Infektion nicht mehr lokal begrenzen kann und in der Folge fehlerhaften Abwehrreaktionen des Körpers die Gewebe und Organe lebensbedrohlich schädigen. Trotz moderner intensivmedizinischer Behandlungsmöglichkeiten sterben ca. 20-50 % der Patienten mit Sepsis an deren Folgen.
Phagolysosomen und Ionenkanäle
Das Immunsystem bekämpft bakterielle Krankheitserreger, die eine Sepsis auslösen können, mithilfe von Phagolysosomen. Das sind „Verdauungsräume“ der Immunzellen: spezialisierte Zellkompartimente, in denen Bakterien abgebaut werden. Für den Abbau der Bakterien ist eine saure Umgebung notwendig. Diese wird durch Proteinkomplexe in der Oberfläche der Zellkompartimente, Ionenkanäle, reguliert. Der genaue Wirkmechanismus der Ionenkanäle bei der Immunabwehr war bislang weitgehend ungeklärt.
Ein Forschungsteam um Prof. Dr. Markus Bosmann, Arbeitsgruppenleiter am Centrum für Thrombose und Hämostase (CTH) der Universitätsmedizin Mainz, hat jetzt gezeigt, dass der Ionenkanal PACC1 (Proton-activated Chloride Channel 1) eine zentrale Schutzfunktion bei lebensbedrohlichen bakteriellen Infektionen einnimmt. Die Wissenschaftler konnten zeigen, dass es den Immunzellen nicht mehr ausreichend gelingt, die Bakterien zu bekämpfen, wenn PACC1 fehlt.
Die Forscher fanden heraus, dass die Verdauungsräume ohne den Ionenkanal nicht ausreichend sauer waren und die Bakterien darum schlechter abgebaut wurden. Das führte zu einer verstärkten und fehlgeleiteten Entzündungsreaktion. Darüber hinaus stieg im Tiermodell die Sterblichkeit bei bakterieller Sepsis deutlich an. „Bei einer reinen Entzündungsreaktion ohne lebende Bakterien zeigten sich diese Effekte nicht“, betont Prof. Bosmann. „Das unterstreicht die spezifische Bedeutung von PACC1 für die bakterielle Abwehr. Es ist überraschend, dass ein einzelner Chloridkanal eine derart zentrale Schutzfunktion im Immunsystem übernimmt.“
Ansätze für die klinische Anwendung
Die Ergebnisse liefern wichtige Hinweise darauf, wie Störungen der bakteriellen Abwehr zur Entstehung schwerer Infektionen wie der Sepsis beitragen können. Gleichzeitig eröffnen sie langfristig mögliche neue Ansätze für die klinische Anwendung, insbesondere angesichts steigender Antibiotikaresistenzen, die die Behandlungsmöglichkeiten bakterieller Sepsis einschränken. So könnte eine gezielte Steigerung der PACC1-Aktivität zukünftig als Wirkprinzip für die Entwicklung neuartiger Therapien gegen die bakterielle Sepsis dienen.
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