Antimikrobielles “Peptid-Schutzschild” stärkt Fötus

9. Mai 2014
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Forscher konnten zeigen, dass fötale Hautzellen eine stark erhöhte Produktion von antimikrobiellen Peptiden aufweisen. Dies könnte ein wichtiger Mechanismus sein, der das noch nicht voll funktionsfähige Immunsystem des ungeborenen Kindes unterstützt.

Jeder Mensch trägt sie auf seiner Haut: Antimikrobielle Peptide. Das sind Abwehrstoffe, die den Körper effizient vor Infektionen schützen. Sie sind ein wichtiger Teil der angeborenen Immunabwehr. Manche von ihnen werden schon von gesunder Haut produziert, andere wiederum erst dann, wenn der Körper Gefahr wittert. Beim Erwachsenen gibt es zahlreiche Studien über ihre Produktion, Wirkung und Rolle in der Immunantwort. Bisher wusste man allerdings wenig über antimikrobielle Peptide bei Un- und Neugeborenen. Forscher rund um Michael Mildner an der Forschungsabteilung für Biologie und Pathobiologie der Haut haben daher in einer Studie fötale, neonatale und adulte Hautzellen daraufhin untersucht, ob es Unterschiede in der Produktion und Regulation dieser Proteine gibt.

Verstärkte Expression durch Enzym JMJD3

Exemplarisch ein antimikrobielles Peptid und der Unterschied in den verschiedenen Hautzellen © MedUni Wien

Exemplarisch ein antimikrobielles Peptid und der Unterschied in den verschiedenen Hautzellen
© MedUni Wien

Es zeigte sich, dass Hautzellen vom ungeborenen Kind sehr viel mehr antimikrobielle Peptide produzieren als Hautzellen von Neugeborenen oder Erwachsenen. Insbesonders war die Produktion der Beta-Defensine 2 und 3, der S100-Proteine A7, A8 und A9 sowie von Cathelicidin stark erhöht. Untersuchungen in einem Hautmodell im Labor bestätigten diese Befunde und zeigten eindrucksvolle Unterschiede in der Menge antimikrobieller Peptide im Hautmodell bestehend aus fötalen Hautzellen. Möglich wird die verstärkte Expression antimikrobieller Peptide durch das Enzym JMJD3. Dieses entfernt Methylgruppen am Histonkern des Erbgutes und wird in fötalen Hautzellen vermehrt produziert. Dadurch wird die Erbsubstanz leichter zugänglich gemacht und die Information für die Produktion antimikrobieller Peptide kann abgelesen werden.

Auslöser des Herunterfahrens erforschen

Experimente, in denen die Forscher die Expression von JMJD3 spezifisch blockierten, führten zu einer deutlichen Reduktion von antimikrobiellen Peptiden in den fötalen Zellen.
Antimikrobielle Peptide, die durch diesen Mechanismus vermehrt in fötalen Hautzellen produziert werden, spielen eine besonders wichtige Rolle in der Infektabwehr des Ungeborenen, da in dieser Entwicklungsphase das spezifische Immunsystem noch nicht ausgebildet ist. Diese entwickelt sich erst in den ersten Lebensmonaten des Kindes vollständig. „Ein nächster Forschungsschritt ist die Frage nach dem Auslöser des Herunterfahrens der erhöhten Produktion von antimikrobiellen Peptiden nach der Geburt“, sagt Michael Mildner, „wir gehen davon aus, dass eine Ausschüttung von Hormonen bei der Geburt dafür verantwortlich ist.

Originalpublikation:

Fetal Human Keratinocytes Produce Large Amounts of Antimicrobial Peptides: Involvement of Histone-Methylation Processes
Michael Mildner et al.; Journal of Investigative Dermatology, doi: 10.1038/jid.2014.165, 2014

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1 Kommentar:

Joachim Voß
Joachim Voß

Wieder jemand, welcher “das Schild” für die Reklame und “der Schild” für die Abwehr nicht auseinander halten kann: Deshalb bitte: Antimikrobieller Schutzschild.

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