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06.08.2021

14.03.2018

Giftcocktail - Wie Immunzellen Bakterien fressen

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Die Vernichtung von Bakterien durch Immunzellen ist ein Werk von Sekunden. Forscher konnten das im Film festhalten. Bestimmte weiße Blutkörperchen schützen uns vor Bakterien, indem sie sie auffressen. Was genau danach passiert, konnte ein Forscherteam aus Bochum und Bonn dank neu entwickelter Fluoreszenzproteine erstmals unter dem Mikroskop beobachten.

Die Bakterien werden von den Immunzellen mit einem Giftcocktail überschüttet, der unter anderem Chlorbleiche enthält. Das führt innerhalb von Sekunden zur Oxidation der Proteine in der Bakterienzelle und somit zum Tod des Bakteriums. Die Forscher um Prof. Dr. Lars Leichert, Leiter der Arbeitsgruppe Biochemie der Mikroorganismen, Prof. Dr. Konstanze Winklhofer von der Abteilung für Molekulare Zellbiologie der RUB sowie Prof. Dr. Andreas Meyer von der Universität Bonn berichten im Journal E-Life vom 6. März 2018.Oxidation zerstört Bakterien

Wenn Bakterien in die Blutbahn eindringen, sind bestimmte weiße Blutkörperchen die erste Verteidigungslinie. Sie verschlucken das Bakterium und überschütten es mit einem Giftcocktail sogenannter reaktiver Sauerstoffspezies. Diese Stoffe zerstören die Moleküle des Bakteriums durch Oxidation, einen chemischen Verbrennungsprozess.

Um detaillierte Einblicke in diesen Prozess zu gewinnen, nutzte das Forscherteam fluoreszierende Proteine, die erst kürzlich entwickelt wurden. Sie enthalten ein Aminosäurepaar, das besonders empfindlich für chemische Verbrennungen ist. Beleuchtet man sie mit blauem Licht, leuchten sie grün. Wird das Aminosäurepaar oxidiert, so leuchten sie auch unter violettem Licht grün.

Oxidation zerstört Bakterien

Wenn Bakterien in die Blutbahn eindringen, sind bestimmte weiße Blutkörperchen die erste Verteidigungslinie. Sie verschlucken das Bakterium und überschütten es mit einem Giftcocktail sogenannter reaktiver Sauerstoffspezies. Diese Stoffe zerstören die Moleküle des Bakteriums durch Oxidation, einen chemischen Verbrennungsprozess.

Um detaillierte Einblicke in diesen Prozess zu gewinnen, nutzte das Forscherteam fluoreszierende Proteine, die erst kürzlich entwickelt wurden. Sie enthalten ein Aminosäurepaar, das besonders empfindlich für chemische Verbrennungen ist. Beleuchtet man sie mit blauem Licht, leuchten sie grün. Wird das Aminosäurepaar oxidiert, so leuchten sie auch unter violettem Licht grün. "Aus der Geschwindigkeit und der Spezifität, mit der die Leuchtproteine oxidiert wurden, konnten wir schließen, dass Chlorbleiche die Hauptrolle dabei spielt. Immunzellen nutzen also Bleichmittel um Bakterien zu töten", folgert Leichert.

» Film: Immunzellen fressen Bakterien

» Originalpublikation

Quelle: Universität Bochum