Neutrophil Extracellular Traps
Synonym: neutrophile extrazelluläre Fallen
1. Definition
Neutrophil Extracellular Traps, kurz NETs, sind Netzwerke extrazellulärer Fasern, die primär aus der DNA neutrophiler Granulozyten bestehen. Sie attackieren pathogene Mikroorganismen mit antimikrobiellen Proteinen wie Elastase, Cathepsin G und Histonen, die eine hohe Affinität zu DNA haben.
2. Biochemie
Die Zellmechanismen der NETose sind zur Zeit (2024) nur zum Teil geklärt. Man geht jedoch davon aus, dass die NADPH-Oxidase (NOX) die Protein-Arginin-Deiminase 4 (PAD4) aktiviert. PAD4 ist für die Citrullinierung von Histonen verantwortlich, und führt zu einer Dekondensation des Chromatins. Die Myeloperoxidase (MPO) und die neutrophile Elastase (NE) lösen in der Folge die Kernmembran auf, das Chromatin wird ins Zytoplasma entlassen.
3. Formen
Der Prozess der Aktivierung und Freisetzung von NETs wird abgekürzt als NETose bezeichnet. Er kann in zwei Formen stattfinden, die man "suizidale NETose" und "vitale NETose" nennt. Die Kernkomponenten beider Vorgänge ähneln sich stark, es gibt aber Unterschiede bei den auslösenden Stimuli und beim Timing.
3.1. Suizidale NETose
Bei der relativ langsam ablaufenden, suizidalen NETose folgt auf die intrazelluläre Bildung der NETs ein Riss der Plasmamembran und ihre Freisetzung in den Extrazellulärraum. Die Zelle geht dadurch unter. Diese NETose-Form kann durch Toll-like-Rezeptoren, Fc-Rezeptoren und Komplement-Rezeptoren ausgelöst werden. Sie ist NOX-abhängig.
3.2. Vitale NETose
Die schnell ablaufende, vitale NETose wird durch bakterielle Lipopolysaccharide (LPS) und andere bakterielle Strukturkomponenten, TLR4-aktivierte Thrombozyten oder Komplement-Proteine ausgelöst. Hier kommt es zu keiner Auflösung des Zellkerns, sondern es bildet sich durch Blebbing ein DNA-gefülltes Vesikel, das bei intakter Zellmembran schnell exozytiert wird. Es konnte nachgewiesen werden, dass neutrophile Granulozyten trotz fehlender DNA anschließend noch in der Lage sind, Mikroorganismen zu phagozytieren und zu töten. Dieser Prozess ist wahrscheinlich NOX-unabhängig.
4. Funktion
NETs aggregieren eine hohe, lokale Konzentration antimikrobieller Substanzen und fördern die intravasale Blutgerinnung. Dadurch binden, immobilisieren und töten sie Mikroorganismen im Extrazellulärraum. Die Ausbildung von NETs fokussiert die Entzündung und vermindert dadurch die Schädigung gesunder Körperzellen.
5. Klinik
Eine wichtige Bedeutung der NETs wird inzwischen auch für Autoimmunreaktionen diskutiert, da die extrazelluläre Exposition von Histonen zur Entwicklung von Autoimmunkrankheiten (z.B. Lupus erythematodes) beitragen könnte. Ferner spielen sie bei der Entstehung von Gallensteinen eine Rolle.[1]
6. Weblinks
- DocCheck News: Neutrophile: NETs mit doppeltem Boden
7. Quellen
- ↑ Muñoz LE te al.: Neutrophil Extracellular Traps Initiate Gallstone Formation. Imunity August 15, 2019 DOI:https://doi.org/10.1016/j.immuni.2019.07.002