Wie das Immunsystem unerwünschte Eindringlinge erkennt

Im Rahmen der Immunabwehr erkennt das menschliche Immunsystem über einen bestimmten Rezeptor die Lipoproteine der Staphylokokken, die nur in Mikroorganismen vorkommen, nicht aber im menschlichen Wirt. Auf diese fremden Eindringlinge kann es entsprechend reagieren.

„Wir fanden heraus, dass die Antwort des Immunsystems bei Staphylococcus aureus viel niedriger ausfiel als bei Staphylococcus carnosus“, berichtet Studienleiter Götz. Als hauptsächlichen Grund dafür identifizierte sein Team Unterschiede in der Struktur des Lipidanteils der Lipoproteine. Konkret entscheidet offenbar die Länge der Fettsäure am Molekül der Lipoproteine über die Stärke der Immunantwort. Bei S. aureus war das Protein durch die langkettige Heptadecanoylfettsäure modifiziert, während S. carnosus an der entsprechenden Stelle nur eine kurze Acetylgruppe trug. „Der Strukturunterschied ist vergleichsweise gering“, erläutert der Mikrobiologe, „aber er hat einen enormen Einfluss auf die Immunantwort. Die Lipoproteine mit der langen Kette von Staphylococcus aureus lösten eine deutliche Verringerung der Immunantwort aus, während die kurzkettigen Lipoproteine von Staphylococcus carnosus eine fast zehnfache Steigerung bewirkten. Dies betraf sowohl das angeborene als auch das erworbene Immunsystem. Der Mechanismus, dem Immunsystem über den Einbau langkettiger Fettsäuren in den Lipidanker der Lipoproteine zu entgehen, wie sein Forschungsteam dies bei der kommensalen Art S. aureus entdeckt habe, sei bislang nicht bekannt gewesen, resümiert Götz.

Das Rätsel, warum es keine wirklich schützende Immunantwort gegen diejenigen Formen von Staphylococcus aureus gibt, die teilweise lebensgefährliche Entzündungen verursachen könnten, bleibe damit aber nach wie vor offen, fährt der Wissenschaftler fort. Im nächsten Schritt will er nun untersuchen, welche Enzyme und Gene in den Einbau der Fettsäuren an den Lipoproteinen von S. aureus involviert sind.