28.08.2019

Grüne Tonne für Borrelien?

Immunzellen versuchen die Erreger der Lyme-Borelliose (Bakterien der Art Borrelia burgdorferi) zu bekämpfen: Sie werden von Fresszellen (Makrophagen) in einer Art grüner Tonne entsorgt.

Das Bakterium Borrelia burgdorferi ist Verursacher der Lyme-Borreliose, einer durch Zecken übertragenen Erkrankung, die Haut, Gelenke und Nervensystem betreffen kann. Eine unentdeckte Infektion mit Borrelien kann dabei zu einem chronischen Verlauf führen. Ausschlaggebend für die Bekämpfung einer Infektion sind die Aufnahme und der intrazelluläre Abbau der Borrelien durch menschliche Immunzellen wie Fresszellen (Makrophagen). Wissenschaftler des Universitätsklinikums Hamburg-Eppendorf (UKE) konnten nun entscheidende Schritte dieses intrazellulären Abbaus von Borrelien in Makrophagen aufklären – die Erreger werden in einer Art „grüner Tonne“ entsorgt (siehe Journal of Cell Biology, Online-Veröffentlichung am 23.7.2019)

Bei ihrer Aufnahme in Makrophagen werden die langgestreckten Borrelien mit einer intrazellulären Membran-Hülle ummantelt. Die stetige Abschnürung kleiner Membran-Anteile führt dabei zu einer kugelförmigen Verdichtung der Borrelien, einem entscheidenden Schritt, der zum vollständigen Abbau der Bakterien führt. „Zugleich wird durch diese Verdichtung wieder Membran recycelt, die dann für weitere Aufnahme-Prozesse zur Verfügung steht – die Borrelien werden also quasi in einer zellulären, grünen Tonne in Makrophagen verarbeitet“, erläutert Prof. Dr. Stefan Linder vom Institut für medizinische Mikrobiologie, Virologie und Hygiene. Sein UKE-Forscherteam konnte nun wichtige Schlüsselmoleküle identifizieren, die an der Schnittstelle des intrazellulären Borrelien-Abbaus und des Membran-Recyclings in menschlichen Makrophagen stehen.

Eine zentrale Rolle spielt dabei das Sorting Nexin-3 (SNX3), ein Molekül, das als Andockstelle für die zelluläre Reycling-Maschinerie dient. SNX3 bindet eine spezielle Fettsäure im Membranmantel um die Borrelien und aktiviert weitere Proteine, die den Abbau der Borrelien fördern. Die Wissenschaftler konnten zeigen, dass die durch SNX3 gebundene Fettsäure sich bevorzugt an gekrümmten Membranen anreichert. „Die schraubenähnliche Form der Borrelien und die mehrfach gekrümmte Membranhülle stellen direkte Angriffspunkte zum gezielten und effizienten Abbau der Bakterien in Makrophagen dar“, erläutert Prof. Linder. Diese Befunde sind möglicherweise auch auf andere schraubenförmige Bakterien wie Treponema oder Legionella übertragbar und könnten daher neue Ansatzpunkte zur Bekämpfung entsprechender Infektionen bieten, so Prof. Linder.

Eine Infektion mit Borrelien tritt fast ausschließlich in den Sommermonaten als Folge von Zeckenstichen auf. Eine zeitige Entfernung der Zecken kann dabei eine Übertragung der Borrelien verhindern, da diese erst nach mehrstündiger Saugaktivität stattfindet. Auf keinen Fall sollten Zecken bei der Entfernung gequetscht oder gestresst (zum Beispiel durch Öl) werden, da dies die Wahrscheinlichkeit einer Infektion steigert. Die überwiegende Mehrheit der Borrelien-Infektionen führt zu einer Rötung der Haut, die sich ringförmig um die Einstichstelle ausbreitet. Bei Auftreten dieser Hautrötung sollte umgehend der Hausarzt aufgesucht werden, da sich die Infektion in diesem Stadium sehr gut antibiotisch behandeln lässt, raten die UKE-Mikrobiologen.

Quelle: Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf (UKE)