Wie Abwehrzellen Fangnetze auswerfen

Das Immunsystem arbeiten mit Hochdruck an der Bekämpfung von Krankheitserregern. Das kann durchaus wörtlich verstanden werden, haben Berliner Forscher entdeckt. Bestimmte Immunzellen beherrschen demnach ein Selbstmordprogramm, an dessen Ende sie ihr eigenes Erbgut aus sich herausquetschen. Eindringlinge werden so in einem Netz aus DNA und Abwehrproteinen gefangen.

Neutrophile Granulozyten können eine brisante Mischung aus DNA und Abwehrenzymen ausstoßen. Bild: Dr. Volker Brinkmann, Max-Planck-Institut für Infektionsbiologie

Bei den aufopferungsvollen Abwehrzellen handelt es sich um die neutrophilen Granulozyten. Von diesen Zellen ist seit langem bekannt, dass sie Bakterien förmlich verschlucken und verdauen. Erst im Jahr 2004 hatten die Forscher um Volker Brinkmann und Arturo Zychlinsky vom Max-Planck-Institut für Infektionsbiologie entdeckt, dass die Neutrophilen auch Fangnetze (Neutrophil Extracellular Traps, kurz NETs) nach Krankheitserregern auswerfen. Auf welche Weise sie dies bewerkstelligen, war jedoch rätselhaft.

Durch eingehende mikroskopische Untersuchungen konnten die Forscher nun Licht in die Angelegenheit bringen. Wie sie im “Journal of Cell Biology” berichten, durchlaufen die Neutrophilen nach entsprechender Aktivierung ein spezielles Selbstmordprogramm. Anders als bei dem normalen zellulären Selbstmordprogramm, wird die DNA im Zellkern dabei nicht in kleine Stücke zerschnitten.

Zudem verändert sich die Struktur des Zellkerns und der im Zellplasma liegenden Speicherkörnchen für Abwehrenzyme. “Die Hülle um den Kern zerfällt, die Granula lösen sich auf, und so können sich die NETs-Bestandteile im Innern der Zellen mischen”, erklärt Brinkmann. Schließlich ziehen sich die Zellen so stark zusammen, dass ihre Membran reißt. Durch den Riss wird die brisante Mischung in die Umgebung gepresst und entfaltet sich zu einem mit aggressiven Enzymen gespickten Fangnetz.

Forschung: Tobias A. Fuchs, Ulrike Abed, Volker Brinkmann und Arturo Zychlinsky, Abteilung Zelluläre Mikrobiologie und Core Facility Mikroskopie, Max-Planck-Institut für infektionsbiologie, Berlin; und andere

Veröffentlichung Journal of Cell Biology, DOI 10.1083/jcb.200606027

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MPI für Infektionsbiologie
Neutrophile Granulozyten
Chemotaxis

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