Cathelicidin

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) 2007;14(1):1-4. 2) 2009 Jan;16(1):41-7. 3) 2012 Nov;280(1):22-35. doi: 10.1016/j.cellimm.2012.11.009.

Cathelicidine vermitteln bzw. fördern

  • eine Abtötung von Bakterien durch Auflösung der Zellwände und Zellmembranen 4)J Pept Sci. 2009 Sep; 15(9):550-8,
  • eine Auflösung bakteriell bedingter Biofilme (z. B. von Staphylokokkus aureus) 5) 2019 Jun 6;14(6):e0216676. doi: 10.1371/journal.pone.0216676.,
  • die Aktivierung von Mastzellen zur Bildung von Cytokinen und Chemokinen zur direkten bakteriellen Abwehr 6) 2015 Feb;293(2):67-73. doi: 10.1016/j.cellimm.2014.12.006.,
  • die Abwehr von Viren,
  • die Autophagie von Infektionserregern in infizierten Zellen 7)Cell Host Microbe. 2009 Sep 17; 6(3):231-43,
  • die Regulation immunologischer und entzündlicher Reaktionen. 8) 2012 Nov;280(1):22-35. doi: 10.1016/j.cellimm.2012.11.009.

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. 9)Pulm Pharmacol Ther. 2005;18(5):321-7 10) 2007;14(1):1-4.

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. 11) 2018 Feb;48:168-172. doi: 10.1016/j.jocn.2017.11.014. 12) 2018 Jun;43(2):321-327.

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. 13) 2018 Apr 12;9:722. doi: 10.3389/fimmu.2018.00722.

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. 14) 2018 Oct;158:25-33. doi: 10.1016/j.antiviral.2018.07.025.

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. 15) 2016 Sep;35(9):1441-7. doi: 10.1007/s10096-016-2682-0.


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Verweise

 


Autor der Seite ist Prof. Dr. Hans-Peter Buscher (siehe Impressum).


 


Literatur   [ + ]

1, 10. 2007;14(1):1-4.
2. 2009 Jan;16(1):41-7.
3, 8. 2012 Nov;280(1):22-35. doi: 10.1016/j.cellimm.2012.11.009.
4. J Pept Sci. 2009 Sep; 15(9):550-8
5. 2019 Jun 6;14(6):e0216676. doi: 10.1371/journal.pone.0216676.
6. 2015 Feb;293(2):67-73. doi: 10.1016/j.cellimm.2014.12.006.
7. Cell Host Microbe. 2009 Sep 17; 6(3):231-43
9. Pulm Pharmacol Ther. 2005;18(5):321-7
11. 2018 Feb;48:168-172. doi: 10.1016/j.jocn.2017.11.014.
12. 2018 Jun;43(2):321-327.
13. 2018 Apr 12;9:722. doi: 10.3389/fimmu.2018.00722.
14. 2018 Oct;158:25-33. doi: 10.1016/j.antiviral.2018.07.025.
15. 2016 Sep;35(9):1441-7. doi: 10.1007/s10096-016-2682-0.