Antimikrobielle Peptide an der Augenoberfläche
Ausgezeichnet mit der Sicca-Forschungsförderung 2007
Störungen der Tränenfilmzusammensetzung oder eine verminderte Benetzung der Augenoberfläche führen häufig zu entzündlichen und infektiösen Komplikationen, die insbesondere bei der Beteiligung der Kornea zu schweren funktionellen Störungen führen können. Einen Abwehrmechanismus im Rahmen der angeborenen Immunantwort stellen antimikrobielle Peptide (AMP) da. Fabian Garreis fasst Ergebnisse seiner Forschungsarbeit über antimikrobielle Peptide an der Augenoberfläche zusammen.
Die Augenoberfläche befindet sich in ständigem Kontakt mit der Umwelt (zum Beispiel beim Einsetzen von Kontaktlinsen mit dem bloßen Finger) und dadurch auch mit diversen Bakterien, bakteriellen Bestandteilen sowie deren pathogenassoziierten Molekülen (PAMs). Außer verschiedenen protektiven antimikrobiellen Substanzen in der Tränenflüssigkeit (Muzine, Lysozym, Laktoferrin) ist auch das Epithel von Kornea und Konjunktiva in der Lage, sich vor einer mikrobiellen Invasion durch die Produktion eines ganzen Arsenals antimikrobieller Peptide (AMPs) zu schützen. Störungen der Tränenfilmzusammensetzung oder eine verminderte Benetzung der Augenoberfläche, wie beim Trockenen Auge (Keratokonjunktivitis sicca), führen häufig zu entzündlichen und infektiösen Komplikationen, die insbesondere bei der Beteiligung der Kornea, zu schweren funktionellen Störungen führen können.
Der ständige Tränenfluss und die Scheibenwischerfunktion der Augenlider sind mechanisch wirksame Eigenschaften, die einer Besiedlung der Augenoberfläche entgegenwirken. Zusätzlich enthält der Tränenfilm eine Reihe unspezifischer, antibakteriell wirksamer Substanzen, wie Lysozym, Laktoferrin, sekretorische Phospholipase A2 und Faktoren des Komplementsystems. Einen weiteren, primären Abwehrmechanismus im Rahmen der angeborenen Immunantwort stellen antimikrobielle Peptide (AMP) dar. Als AMP werden Peptidmoleküle definiert, die eine direkte antimikrobielle Aktivität besitzen, weniger als 100 Aminosäuren lang und von individuellen Genen kodiert werden. Ferner besitzen AMP durch den Gehalt an kationischen Aminosäuren (Arginin und Lysin) bei physiologischem pH eine positive Nettoladung und ihre Struktur ist durch eine hydrophobe und eine hydrophile Seite gekennzeichnet (amphipatischer Charakter). Nach ihrer Sekundärstruktur unterscheidet man in vier verschiedene Gruppen: lineare, alpha-helikale Peptide (humane Cathelicidine LL-37), Peptide mit beta-Strängen und Disulfidbrücken (Alpha- und Beta-Defensine), Peptide mit hohem Anteil spezifischer Aminosäuren (Histatin_familie) und Peptide mit einer Loop-Domäne (Bactenencin).
Mehr dazu im AUGENSPIEGEL 12-2007.