Das Bakterium entkommt der Autophagie, indem es die dafür nötige Maschinerie auseinandernimmt

Salmonella enterica, einer der häufigsten Auslöser von Lebensmittelvergiftungen, trickst regelmäßig das humane Immunsystem aus. Forscher am Exzellenzcluster für Alternsforschung CECAD haben jetzt einen Mechanismus entdeckt, wie das dem Bakterium gelingt. Die Ergebnisse wurden in "PLOS Pathogens" vorgestellt.

Eine Waffe des Immunsystems ist die Autophagie. Vom Bakterium Salmonella typhimurium ist bekannt, dass es der Autophagie entkommt. Ziel der Arbeit war es zu entschlüsseln, wie der Keim den Prozess erkennen und austricksen kann. Es stellte sich heraus, dass zwei Eiweiße, die Änderungen im Stoffwechsel messen, bei der Infektion reduziert werden. Normalerweise wird ein Energieverlust in der Zelle von dem Eiweiß AMPK bemerkt, was die Autophagie auslöst. Sirtuine sind eine weitere Art von Stoffwechselsensoren und ihre Funktion hängt von dem Stoffwechselprodukt NAD+ ab. Zusammen tragen sie dazu bei, dass es zur Autophagie kommt.

Die Forscher haben schließlich Immunzellen mit dem Erreger infiziert

Das Energielevel sank wie vermutet. Schließlich wurde auch AMPK wie erwartet aktiviert, aber nur für eine sehr kurze Zeit. Obwohl das Energieniveau niedrig bleibt, wird die Aktivierung nicht aufrechterhalten.

Weitere Untersuchungen des Prozesses enthüllten den Mechanismus. Bald nach der Infektion werden die für die Auslösung der Autophagie benötigten Proteine in den Lysosomen abgebaut. "Das Pathogen nimmt also die Maschinerie auseinander, indem es sie für den Abbau markiert und so dem Immunsystem entkommt", erklärt Forschungsleiter Nirmal Robinson.

Robinson hofft durch das verbesserte Verständnis des Prozesses Wege zu finden, wie man dies therapeutisch einsetzen kann: "Wir können lernen, diesen Pfad zu nutzen." In Krebszellen zum Beispiel ist die Autophagie hochreguliert, damit sie schnell wachsen und Stress überstehen können. Die Forscher würden gerne in den Prozess eingreifen und das Level der Autophagie erhöhen und senken, gerade so, wie sie es brauchen.

"Durch ein Verständnis der Interaktion zwischen Wirt und Eindringling können wir mehr über unseres eigenes Selbst verstehen und wie unsere Verteidigungsmechanismen gegen Bedrohungen von außen aufgebaut sind" so Robinson.

Quelle PLOS Pathogens/APA

Bildquelle: APA/dpa/Peter Steffen