ERA-NET PathoGenoMics_Innate immune responses to Streptococcus pyogenes

Streptokokkus pyogenes ist ein bekannter bakterieller Krankheitserreger, der ein ausserordentlich breites Spektrum an Infektionserkrankungen verursacht. Das Bakterium findet man vor allem in der Halsschleimhaut, wo es in der Regel harmlos verlaufende oder auf Antibiotika gut ansprechende Halsentzündungen (Pharyngitis, Tonsilitis) oder Scharlach hervorrufen kann. Systemische oder invasive Infektionen durch S. pyogenes sind zwar selten, sie können jedoch zu lebensbedrohlichen Zuständen wie nekrotisierender Fasziitis oder streptokokkalem toxischen Schock führen. Die in den überwiegenden Fällen erfolgreiche Immunanwort wird durch die Erkennung des Bakteriums durch die Zellen des angeborenen Immunsystems ausgelöst. Diese Zellen schütten kleine lösliche Proteine (sog. Zytokine) aus, die das Immunsystem in die Alarmbereitschaft versetzen. Zur Zeit is es jedoch völlig unbekannt, wie das Bakterium durch das Immunsystem erkannt wird, und welche Zytokine bei der erfolgerichen Immunabwehr wesentlich sind. Unsere Studien zeigen, dass in Mäusen die Produktion des Zytokins Typ I Interferon durch die Infektion mit S. pyogenes induziert wird, und dass die Ausschüttung dieses Zytokins für die Infektionsbekämpfung von Vorteil ist. Überraschenderweise wird die Produktion von Typ I Interferon nicht durch die Erkennung von S. pyogenes durch die bei der Erkennung von Bakterien üblicherweise verwendeten Rezeptormoleküle ausgelöst. Es sieht vielmehr so aus, dass sich S. pyogenes dieser üblichen Art der Erkennung entzieht. Die Imunzellen besitzen jedoch Mechanismen, die eine effiziente Erkennung auch solcher Bakterien ermöglichen, wie unsere Experimente belegen. Diese Erkennung beruht auf der erfolgreichen Internalisierung und Verdauung von S. pyogenes durch die phagozytierenden Zellen des Immunsystems. Die nach diesen Vorgängen freigesetzten bakteriellen Nukleinsäuren werden durch bis jetzt nicht identifizierte Rezeptormoleküle erkannt, und dadurch die Produktion von Typ I Interferon ausgelöst. Diese neuartige und wichtige Möglichkeit des Immunsystems bakterielle Pathogene zu erkennen, wird zur Zeit in unserem Labor vor allem im Hinblick auf die unbekannten Rezeptormoleküle analysiert.