Die Mechanismen der Sepsis

Sepsis ist eine entzündliche Erkrankung, die durch Bakterien wie Staphylococcus aureus verursacht wird und potenziell lebensbedrohliche Folgen hat, da zentrale Organe betroffen sein können. Die Entstehung von Methicillin-resistenten S. aureus (MRSA) ist ein Hindernis für die effektive Behandlung von Blutvergiftung (Bakteriämie), wodurch eine ernsthafte Krankenhaus-assoziierten Gefahr für die Gesundheit entsteht.

Der Einblick in den mit Sepsis assoziierten Immunmechanismus umfasst Neutrophilen, die Bakterien durch Phagozytose, Freisetzung von antimikrobiellen Proteinen oder durch neutrophile extrazelluläre Fallen (neutrophil extracellular traps, NET) töten. NET fangen und töten Bakterien, aber sie können auch schwere Schäden am Lungen- und Leberendothel induzieren, wenn sie im Gefäßsystem fortbestehen. NET bestehen aus DNA, Histonen und verschiedenen Enzymen (Peptidyl Arginindeiminase 4, neutrophile Elastase, Matrix-Metalloproteinase-9).

Um zu verstehen, wie die Zusammensetzung der NET zur Tötung von Bystander-Zellen führt, hat das von der EU finanzierte Projekt NET-INJURY-IN-SEPSIS (Endothelial injury during sepsis: do NET-attached proteases participate in this process?) die Intravitalmikroskopie verwendet, um in vivo Ereignisse zu beobachten. Die Wissenschaftlern betrachteten an einem Mausmodell der MRSA-Infektion die Leber und wie die Bildung von NET-Strukturen die Lebermorphologie und die Induktion von Sepsis beeinflusst.

Die Projektmitglieder haben eindeutig gezeigt, dass neutrophile Elastase an der NET-Bildung und an der Sepsis-vermittelten Leberpathologie beteiligt ist. Darüber hinaus verhinderten der genetisch bedingte Mangel oder die pharmakologische Hemmung der neutrophilen Elastase Leberschäden.

In einem anderen Teil der Studie untersuchten die Forscher, wie die Behandlung mit DNAse, die das DNA-Rückgrat der NET auflöst, die NET-Persistenz beeinflussen wird. Ergebnisse zeigten, dass DNAse allein nicht ausreichte, um Leberschäden zu verhindern, da sie nicht alle NET-Bestandteile entfernen kann.

Zusammengenommen geben die Ergebnisse der vorliegenden Arbeit neue Einblicke in den Mechanismus der Sepsis bedingten Entzündung und unterstreichen die Bedeutung von NET in der Krankheitspathologie. Sie zeigen auch mögliche therapeutische Interventionen auf, die für andere entzündliche Zustände, die mit NET assoziiert sind, verwendet werden könnten.