Wie Streptokokken Autophagieprozesse in der Haut umgehen
Streptococcus pyogenes (group A streptococci, GAS) sind verantwortlich für Hunderttausende von Infektionen auf der Hautoberfläche, die auch invasiv und lebensbedrohlich werden können. Für invasive Infektionen müssen GAS zunächst in die Epithelzellen der Haut eindringen, die als Schutzbarriere gegen die Außenwelt fungieren. Unter physiologischen Bedingungen erfolgt die Clearance von GAS in Epithelzellen. Sie leiten die so genannte Autophagozytose ein. Deren Aufgabe ist es, langlebige Proteine abzubauen und intrazelluläre Organellen bei Nährstoffmangel zu recyceln. Obwohl Autophagie als Immunantwort gegen Invasoren fungiert, können GAS sich dem autophagischen Prozess entziehen und lebensbedrohliche Infektionen auslösen. Das EU-finanzierte Projekt GASAUTOPHAGY (Influence of Streptococcal virulence factors on host autophagy regulation) sollte nun neue Virulenzfaktoren identifizieren, mit denen GAS diese Autophagozytose umgehen. So wurde die GAS-Serinprotease SpyCEP näher untersucht, die das menschliche Interleukin-8 außer Funktion setzt. Die Forscher beobachteten, dass die Aktivierung des wirtsspezifischen Autophagieinhibitors Calpain reduziert wird, sobald SpyCEP herunterreguliert wird. Da sich der gegenteilige Effekt bei der Überexpression von SpyCEP einstellte, ist davon auszugehen, dass sich GAS den Virulenzfaktor SpyCEP zunutze macht, um den Autophagosomen zu entkommen. Diese Beobachtungen wurden auch bei zoonotischen Gruppe-C- (GCS) und Gruppe-G-Streptokokken (GGS) gemacht, die zunehmend von klinischem Interesse sind, da sie schwere Infektionen beim Menschen verursachen. Das Forscherteam von GASAUTOPHAGY entdeckte, dass bei GAS, GCS und GGS die gleichen Virulenzfaktoren möglicherweise über horizontalen Gentransfer übertragen werden. Dennoch konnte das Hautepithel über einen Autophagie-vermittelten Mechanismus GCS und GGS wirksam entsorgen. Insgesamt enthüllt GASAUTOPHAGY einen neuen Ausweichmechanismus von Streptokokken, der die Wirt-Pathogen-Interaktion entscheidend beeinflusst, und identifizierte SpyCEP als mögliche Zielstruktur zur Behandlung invasiver Streptokokkeninfektionen.
Schlüsselbegriffe
Streptococcus, Autophagie, Hautepithelzellen, SpyCEP, Calpain
