Ein Forschungsteam der Universitätsmedizin Mainz hat einen bislang unbekannten Mechanismus entdeckt, mit dem das Immunsystem bakterielle Infektionen bekämpft. Der Ionenkanal PACC1 spielt dabei eine entscheidende Rolle für die effektive Abtötung von Bakterien durch Immunzellen. Fehlt das Protein, kommt es zu verstärkten Entzündungsreaktionen und im Tiermodell zu einer deutlich erhöhten Sterblichkeit bei bakterieller Sepsis.

Sepsis, auch Blutvergiftung genannt, ist die dritthäufigste Todesursache in Deutschland. Sie entsteht, wenn das Immunsystem eine Infektion nicht mehr lokal begrenzen kann und fehlerhafte Abwehrreaktionen Gewebe und Organe lebensbedrohlich schädigen. Trotz intensivmedizinischer Behandlung sterben etwa 20 bis 50 Prozent der Betroffenen an den Folgen.

Das Immunsystem bekämpft bakterielle Erreger mithilfe von Phagolysosomen – spezialisierten Zellkompartimenten, in denen Bakterien abgebaut werden. Für diesen Abbau ist eine saure Umgebung erforderlich, die durch Ionenkanäle in der Membran der Kompartimente reguliert wird. Der genaue Wirkmechanismus dieser Kanäle bei der Immunabwehr war bisher weitgehend unklar.

Die Arbeitsgruppe um Prof. Dr. Markus Bosmann vom Centrum für Thrombose und Hämostase (CTH) der Universitätsmedizin Mainz hat nun gezeigt, dass der Proton-activated Chloride Channel 1 (PACC1) eine zentrale Schutzfunktion bei lebensbedrohlichen bakteriellen Infektionen übernimmt. Ohne PACC1 gelingt es den Immunzellen nicht mehr ausreichend, Bakterien zu bekämpfen. Die Verdauungsräume bleiben nicht ausreichend sauer, sodass die Bakterien schlechter abgebaut werden. Dies führt zu einer verstärkten und fehlgeleiteten Entzündungsreaktion.

Im Tiermodell stieg die Sterblichkeit bei bakterieller Sepsis deutlich an. Bei reinen Entzündungsreaktionen ohne lebende Bakterien traten diese Effekte nicht auf. Dies unterstreicht die spezifische Bedeutung von PACC1 für die bakterielle Abwehr.

Die in der Fachzeitschrift „Proceedings of the National Academy of Sciences“ (PNAS) veröffentlichten Ergebnisse liefern Hinweise darauf, wie Störungen der bakteriellen Abwehr zur Entstehung schwerer Infektionen wie Sepsis beitragen können. Langfristig könnten sie neue Ansätze für Therapien eröffnen – besonders vor dem Hintergrund steigender Antibiotikaresistenzen. Eine gezielte Steigerung der PACC1-Aktivität könnte künftig als Wirkprinzip für neuartige Behandlungen gegen bakterielle Sepsis dienen.

Die Studie trägt den Titel „Proton-Activated Chloride Channel 1 (PACC1) is essential for innate host defense against bacterial sepsis“.

Original Paper:

Proton-activated chloride channel 1 is essential for innate host defense against bacterial sepsis | PNAS

Redaktion: X-Press Journalistenbüro GbR

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