Immunsystem Chlorbleiche ist die Hauptzutat im Giftcocktail gegen Bakterien
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.
Immunzellen nutzen also Bleichmittel um Bakterien zu töten.
Lars Leichert
Für ihre Experimente nutzte die Gruppe Escherichia-coli-Bakterien, die künstliche Gene mit dem Bauplan für die Leuchtproteine enthielten. Diese Bakterien brachten sie mit Immunzellen zusammen, die die Bakterien wie erwartet auffraßen. Unter einem Superauflösungsmikroskop, das als Großgerät von der Deutschen Forschungsgemeinschaft gefördert wurde, konnten die Forscher die fluoreszierenden Proteine in den Bakterien unter blauem Licht grün leuchten sehen. Waren sie einmal aufgefressen, wurden die Proteine binnen Sekunden oxidiert und leuchteten 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.
