Veröffentlicht von Cathelicidin LL-37 ist ein antimikrobielles Peptid im menschlichen Körper, welches von neutrophilen Leukozyten und epithelialen Zellen gebildet wird (C-terminaler Teil des humanen cationischen antimikrobiellen Proteins hCAP-18; LL-37 = Leucin-Leucin-37 Aminosäuren). Im Tierreich existieren eine Reihe weiterer antimikrobiell wirksamer Cathelicidine. Sie können als natürliche körpereigene Antibiotika aufgefasst werden.
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Allgemeines
Cathelicidine werden von neutrophilen Granulozyten, verschiedenen Endothelzellen, Keratinozyten, Makrophagen, Mastzellen, NK-Zellen (natürliche Killerzellen), dendritische Zellen und Lymphozyten gebildet. Auslösende Reize sind Bakterien oder deren Produkte. Gefördert wird ihre Produktion durch entzündliche Zytokine, Wachstumsfaktoren und die aktive Form des Vitamins D. Sie neutralisieren Endotoxine (Lipopolysaccharide) und erfüllen eine Reihe von Funktionen im Rahmen der Körperabwehr von Infektionserregern. 1 2 3
Cathelicidine vermitteln bzw. fördern
- eine Abtötung von Bakterien durch Auflösung der Zellwände und Zellmembranen 4,
- eine Auflösung bakteriell bedingter Biofilme (z. B. von Staphylokokkus aureus) 5,
- die Aktivierung von Mastzellen zur Bildung von Cytokinen und Chemokinen zur direkten bakteriellen Abwehr 6,
- die Abwehr von Viren,
- die Autophagie von Infektionserregern in infizierten Zellen 7,
- die Regulation immunologischer und entzündlicher Reaktionen. 3
Die Abwehr einer Infektion geschieht bereits bei der Aufnahme in den Körper an den Haut- und Schleimhautoberflächen. Die bakterielle Invasion in den Atemwegen und der Lunge ist ein besonders sensibles Feld der Auseinandersetzung, wo Cathelicidin LL-37 bei der Aufrechterhaltung einer epithelialen Barriere eine wesentliche Aufgabe erfüllt. 8 1
LL-37 bei psychiatrischen Erkrankungen
LL-37 wird als empfindllicher Marker angesehen, der entzündliche Abwehrreaktionen im Körper anzeigt. Einige chronische psychiatrische Erkrakungen weisen einen erhöhten LL-37-Spiegel im Blut auf. Dazu gehören vor allem bipolare Erkrankungen, nicht aber die Schizophrenie. Bei bipolaren Erkrankungen (depressive und manische Phasen) spielen diskrete chronische Entzündungsvorgänge eine auslösende und unterhaltende Rolle. 9 10
Wirksamkeit gegen Virusinfektionen
Einige Cathelicidine sind nicht nur gegen Bakterien sondern auch gegen Viren aktiv.
Zikavirus-Infektion: An Zellkulturen menschlicher Astrozyten (spezielle Zellen des Gehirns) wurde für die Cathelicidin-Varianten aus dem Tierreich GF-17 und BMAP-18 eine starke Wirksamkeit gegen das Zika-Virus festgestellt. 11
Kaposi-Sarcom assoziiertes Herpesvirus (KSHV): Viren werden bereits in der Schleimhaut des Mundes und Rachenraums abgewehrt. LL-37 spielt dabei eine herausragende Rolle. Es unterbricht die Hülle des Herpesvirus und hemmt die Infektion der Epithelzellen. Es wird postuliert, dass eine Erhöhung der LL-37-Produktion therapeutisch und prophylaktisch gegen eine KSHV-Infektion genutzt werden kann. 12
Antibiotika sensibisilsieren für Cathelicidin-Angriff
Die körpereigene Abwehr von Bakterien spielt auch bei der Wirksamkeit von Antibiotika eine Rolle: Für Methicillin-resistente Staphylokokken wurde nachgewiesen, dass Vancomycin die Empfindlichkeit der Erreger gegen wirtseigene Abwehrmechanismen, spezielle gegen Cathelicidin LL-37, erhöht. 13
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Verweise
Autor der Seite ist Prof. Dr. Hans-Peter Buscher (siehe Impressum).
Referenzen
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- Curr Opin Hematol. 2009 Jan;16(1):41-7.[↩]
- Cell Immunol. 2012 Nov;280(1):22-35. doi: 10.1016/j.cellimm.2012.11.009.[↩][↩]
- J Pept Sci. 2009 Sep; 15(9):550-8[↩]
- PLoS One. 2019 Jun 6;14(6):e0216676. doi: 10.1371/journal.pone.0216676.[↩]
- Cell Immunol. 2015 Feb;293(2):67-73. doi: 10.1016/j.cellimm.2014.12.006.[↩]
- Cell Host Microbe. 2009 Sep 17; 6(3):231-43[↩]
- Pulm Pharmacol Ther. 2005;18(5):321-7[↩]
- J Clin Neurosci. 2018 Feb;48:168-172. doi: 10.1016/j.jocn.2017.11.014.[↩]
- J Biosci. 2018 Jun;43(2):321-327.[↩]
- Front Immunol. 2018 Apr 12;9:722. doi: 10.3389/fimmu.2018.00722.[↩]
- Antiviral Res. 2018 Oct;158:25-33. doi: 10.1016/j.antiviral.2018.07.025.[↩]
- Eur J Clin Microbiol Infect Dis. 2016 Sep;35(9):1441-7. doi: 10.1007/s10096-016-2682-0. [↩]