Streptococcus pneumoniae induziert Apoptose in Lungenepithelzellen

Abstract

Trotz großer Fortschritte in der Medizin ist die Pneumokokken-Pneumonie die Haupttodesursache unter den Infektionskrankheiten mit einer Prävalenz von etwa 400.000 Menschen pro Jahr in Deutschland. In dieser Arbeit konnte gezeigt werden, dass Pneumokokken Apoptose in Alveolar- und Bronchialepithelzellen induzieren. Dabei spielten die zwei wichtigen Pathogenitätsfaktoren Pneumolysin und H2O2 keine bedeutsame Rolle. Während die Aktivität der Caspasen 6, 8 sowie 9 deutlich erhöht war, konnte keine Aktivitätssteigerung der Caspase 3 beobachtet werden. Sowohl nach Zugabe eines Caspase 6- und Pancaspaseinhibitors als auch Inhibierung von Calpain, chymotrypsin- und trypsinähnlichen Proteasen wurde ein deutlicher Abfall der pneumokokkeninduzierten Apoptoserate beobachtet. Die zur Bcl-2 Familie gehörenden Apoptoseregulatoren Bcl-2, Bax und Bid wurden ebenfalls untersucht. Hier konnte eine Spaltung von Bid sowie eine Reduktion von Bcl-2 und Bax nachgewiesen werden. Zusammenfassend kann gesagt werden, dass die pneumokokkeninduzierte Apoptose sowohl von Caspasen als auch Proteasen, die nicht der Caspasenfamilie angehören, abhängig ist. Des Weiteren spielen verschiedene Apoptoseregulatoren der Bcl-2 Familie eine wichtige Rolle.

Despite great progress in medicine is the pneumococcal induced pneumonia the main cause of death in infectious diseases with a prevalence of approximately 400.000 pneumococcal induced pneumonia cases per year in Germany. In this work we could show that pneumococci induce apoptosis in lung epithelium. Pneumococcus-induced apoptosis did not depend on the virulence factors pneumolysin and H2O2. Apoptotic cells showed increased activity of caspases 6, 8 and 9 but not increased activity of caspase 3. The programmed cell death could be reduced by caspase 6 inhibitor, pan-caspase inhibitor, calpain inhibitor, chymotrypsin- and trypsin-like proteases. Furthermore we could find an increased cleavage of Bid and reduced levels of Bcl2 and Bax. It can be said, in pneumococci induced apoptosis of human lung epithelial cells caspase 6 and noncaspase proteases play an executive role and in addition there are members of the Bcl-2 family which regulate the process.