Autophagie-vermittelte Mikrobenabwehr mit „Grünem Punkt“

Chlamydien sind Gram-negative obligat intrazelluläre Bakterien, die hauptsächlich Schleimhäute infizieren und für ein breites Spektrum von Erkrankungen bei Säugern und Vögeln verantwortlich sind. Chlamydia (C.) psittaci ist Auslöser der Psittakose, einer weit verbreiteten Infektionserkrankung bei Papageienvögeln und Nutzgeflügel. Die Übertragung von C. psittaci auf den Menschen und das zoonotische Potential dieser Infektion wurde in einer Vielzahl von Studien belegt. In natürlichen Wirten reicht das klinische Bild einer C. psittaci-Infektion von asymptomatisch bis zu einer schweren oder auch tödlichen Erkrankung. Entsprechend der intrazellulären Vermehrung von Chlamydien wurde in infizierten Organismen eine T-Zell-vermittelte Immunantwort gegen diese Bakterien beobachtet. Dendritische Zellen (DCs) sind vermutlich die ersten Immunzellen, die Chlamydien nach einer Infektion entgegentreten. Man nimmt an, dass zytotoxische CD8+ T-Zellen, die über infizierte MHC I/Antigen-präsentierende DCs stimuliert werden, eine wichtige Rolle in der Immunantwort gegen Chlamydien spielen. Obschon DCs und CD8+ T-Zellen bei chlamydialen Infektionen entscheidende Aufgaben besitzen, sind die Mechanismen über die Chlamydienantigene prozessiert und auf MHC I Moleküle geladen werden noch wenig verstanden. Aktuelle Studien des Instituts für Immunologie des FLI belegen, dass eine elementare zelluläre Recycling- und Überlebensstrategie, die als Autophagie bekannt ist, eine wichtige Aufgabe bei der chlamydialen Antigenprozessierung infizierter DCs übernimmt. Die Wissenschaftler konnten einen neuen Weg der MHC IKreuzpräsentation beschreiben, der mit der Auflösung intrazellulärer Bakterienkompartimente beginnt und mittels Autophagie, die ins Zytosol entlassenen Chlamydien über einen mehrstufigen Prozess letztlich der MHC I-Antigenprozessierung zuführt. Die Befunde geben einen neuen Einblick in die zellulären Mechanismen der Antigenprozessierung und haben wichtige Bedeutung für die zukünftige Entwicklung therapeutischer Strategien.

Chlamydiae are Gram-negative obligate intracellular bacteria that infect mainly epithelial mucosa and have been implicated in a broad spectrum of diseases in mammals and birds. Chlamydia (C.) psittaci is the causative agent of psittacosis, a widespread infection in psittacine birds and domestic poultry. Transmission of C. psittaci to humans and the zoonotic potential of this infection have been documented by different studies. In natural hosts, clinical outcomes of C. psittaci-infection range from clinical silence to severe or even mortal illness. Consistent with the intracellular localization of chlamydia, T cell-mediated immune responses against this bacteria are observed in infected organisms. Dendritic cells (DCs) are among the first immune cells encountered by chlamydia. It is thought that cytotoxic CD8+ T cells primed by MHC I/antigen-presentation of infected DCs play an important role in the immune response against the bacterial pathogen. Despite the crucial role of DCs and CD8+ T cells during chlamydial infection, the mechanism by which chlamydial antigens are processed and presented on cell surface MHC I molecules is only poorly understood. Studies of the Institute of Immunology of the FLI demonstrate that fundamental cellular recycling and maintenance mechanisms, known as autophagy, play a critical role in chlamydial antigen processing in infected DCs. The researchers discovered a novel pathway of MHC I cross-presentation that is initiated with a host cellular attack physically disrupting the bacterial vacuole, involves autophagy to collect cytosolic chlamydia and concludes with multi-step antigenic processing in separate cellular compartments. The findings provide new insights into the cellular mechanisms of antigen presentation and have important implications for the future design of therapeutic strategies.

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