Immunozyten töten Krankheitserreger mit "Bleichmittel"

Wenn ein Bakterium von den Zellen des Immunsystems – den Neutrophilen – angegriffen wird, behandelt es dieses sofort mit einer oxidierenden Substanz, nämlich hypochloriger Säure.
Das menschliche Immunsystem „kennt“ viele Methoden, um Krankheitserreger zu bekämpfen. Eine dieser Methoden ist die einfachste – das Verschlingen des Feindes.

Neutrophile sind bei diesem Verschlingen am aktivsten und greifen zuerst den Infektionserreger an. Doch das bloße Fressen der Mikrobe reicht nicht – sie muss zuverlässig zerstört werden, daher behandeln Neutrophile das „verschluckte“ Bakterium mit einer Kombination von Substanzen auf Basis eines starken Oxidationsmittels. Dieses Oxidationsmittel wirkt als eine Art Waffe und enthält Hypochlorit oder hypochlorige Säure. Diese Substanz ist dafür bekannt, dass aus ihr Bleichmittel hergestellt wird, auch bekannt als Bleichpulver, ein starkes Desinfektionsmittel und Bleichmittel.

Dies ist Fachleuten schon relativ lange bekannt. Wissenschaftler wussten auch, welche Enzymsubstanzen nötig sind, um die „Killermischung“ anzureichern. Bislang war jedoch unklar, welche Prozesse in Immunzellen nach der Aufnahme eines Mikroorganismus genau ablaufen: Wann beginnt die „Verarbeitung“ der Mikrobe, wie schnell stirbt das Bakterium ab usw. Eine weitere Frage beschäftigte die Wissenschaftler: Stirbt ein Neutrophiler nach dem Verzehr und der Verarbeitung von Mikroorganismen nach oder vor Abschluss der Prozesse?

Um Antworten auf all diese Fragen zu finden, führten Spezialisten der Universitäten Ruhrgebiet und Bonn ein interessantes Experiment durch. Sie führten den Versuchsmikroorganismen ein spezielles fluoreszierendes Protein zu, das empfindlich auf Oxidationsprozesse reagiert. Im optimalen Zustand war das Protein grün (nach Beleuchtung mit blauem Hintergrundlicht). Nach der Oxidation musste das Protein nicht mit blauem, sondern mit violettem Hintergrundlicht beleuchtet werden, um eine grüne Farbe zu erhalten.

Neutrophile wurden mit Mikroben gefüttert und die Vorgänge beobachtet. Es zeigte sich, dass sich das lumineszierende Protein bereits wenige Sekunden nach dem Eindringen der Mikroben in die Immunzellen veränderte. Vereinfacht ausgedrückt: Neutrophile behandelten die Mikroben fast unmittelbar nach der Aufnahme mit einer schädigenden Substanz. In ihrer Arbeit stellten die Wissenschaftler fest, dass, gemessen an der Geschwindigkeit des Prozesses und dem Oxidationsgrad des fluoreszierenden Proteins, Hypochlorit, der sogenannte Vorläufer des bekannten „Bleichmittels“, das Hauptoxidationsmittel war.

Neben Hypochlorit war Wasserstoffperoxid eine weitere notwendige Komponente zur Schädigung von Mikroben. Für eine vollständige Schädigung war jedoch nur eine Kombination der Komponenten erforderlich, da jede Substanz für sich genommen nicht zum Absterben der Bakterien führte.

Die von den Wissenschaftlern veröffentlichten Informationen ermöglichen es uns zu verstehen, wie das Immunsystem mikrobielle Invasionen bekämpft und warum manche Mikroben selbst nach einem Angriff durch Neutrophile am Leben bleiben.

Details der Studie sind im Artikel https://elifesciences.org/articles/32288 beschrieben