Alpha-Defensine sind typische Peptide der Säugetiere, wie Menschenaffen und Mensch.
Sie können auch bei einigen Mäusearten nachgewiesen werden. Diese Defensine wirken bakterizid gegenüber vielen Gram-negativen und Gram-positiven Bakterien, Pilzen und Viren. Ihre chemische Struktur weist in der Regel 3 intramolekulare Disulfidbrücken auf.
Defensine werden in der Regel konstitutiv produziert, das heißt, ihre Produktion hängt nicht von Umweltfaktoren ab, zum Beispiel ob eine Infektion vorliegt oder nicht, sondern ihre Produktion läuft permanent ab. Aber es ist auch möglich, dass Reize, die von invasiven Mikroorganismen ausgehen, die Produktion erhöhen, ebenso entzündungsfördernde Zytokine. Einige der Alpha-Defensine werden auch Corticostatine genannt. Sie sind in der Lage, die Adrenocorticotropin-abhängige Corticosteroid-Produktion zu hemmen.
Der Mechanismus, durch den die Mikroorganismen abgetötet werden, ist noch nicht genau bekannt. Wie schon weiter oben erwähnt, geht man heute davon aus, dass die Defensine die Zellmembran der Mikroorganismen beschädigen durch die Porenbildung im Membrangefüge. Andere Defensine sind in der Lage, die Zellmembranen der Mikroorganismen wie eine Art Teppich zu überziehen. Auch hier wird die Zellmembran der Bakterien etc. ihrer normalen Funktion beraubt. Das Resultat ist in beiden Fällen die Lyse (Auflösung) des Mikroorganismus.
Die ersten Alpha-Defensine wurden in Neutrophilen beobachtet und wurden somit „neutrophile Peptide“ genannt. Die wichtigsten genetischen Varianten sind DEFA1, -3, -4, -5 und -6. Ihre Hauptaufgaben sind:
DEFA1
HNP-1 (human neutrophil peptide 1) ist die phänotypische Ausprägung des Genotyps in DEFA1. Daneben gibt es noch ein HNP-2, das ebenfalls durch den DEFA1 Genort kontrolliert wird. Diese beiden Defensine befinden sich angereichert in den Granula der Neutrophilen. Sie unterstützen die Abwehr von invasiven Mikroorganismen durch Phagozytose.
DEFA3
HNP-3 wird von diesem Genort kontrolliert. Diese Defensine kommen in den Granula der Neutrophilen vor, aber auch in der Epithelschicht von Schleimhäuten, wie z.B. im Gastrointestinaltrakt, im Atemwegsbereich, im Harnwegbereich und der Vagina. Auch dieses Defensin unterstützt die Phagozytose von eingedrungenen Mikroorganismen.
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DEFA4
Dieser Genort kodiert das Peptid HNP-4. Wie seine „Kollegen“ zuvor kommt es angereichert in den Neutrophilen vor. Seine primären „Feindbilder“ sind Bakterien und Viren. Die Mitglieder dieser Familie von Defensinen ist durch die Präsenz von 6 Cysteinen gekennzeichnet. HNP-4 gehört ebenfalls zu den Defensinen, die die ACTH-abhängige Corticosteroid-Produktion hemmen.
DEFA5
HD5 (human alpha defensin 5) ist ein Peptid aus der Familie der Defensine, dass von diesem Genort kontrolliert und synthetisiert wird. Der primäre Syntheseort sind die Paneth-Zellen im Ileum (Krummdarm).
DEFA6
Dieser Genort kontrolliert das Peptid HD6 (human alpha defensin 6). Wie HD5 wird auch HD6 vornehmlich in den Paneth-Zellen synthetisiert. Im Gegensatz zu HD5 jedoch scheint HD6 keine ausgeprägte anti-bakterielle Wirksamkeit zu besitzen.
Aber Alpha-Defensine haben nicht nur anti-mikrobielle Eigenschaften. Sie sind auch in atherosklerotischen Arterien nachweisbar; sie hemmen den LDL-Metabolismus, die Fibrinolyse und unterstützen die Bindung von Lipoprotein(a). Die Mitglieder der HNP-Familie 1 bis 3 erhöhen die Produktion von TNF (Tumor-Nekrose-Faktor) und Interleukin-1. Auf der anderen Seite senken sie die Produktion von Interleukin-10 in den Monozyten. Dadurch kommt es zu einer verstärkten Entzündungsreaktion in den Gebieten, die von fremden Mikroorganismen befallen sind. Diese Verstärkung beruht auf der Erhöhung von entzündungsfördernden Faktoren, wie Il-1, TNF, Histamin und Prostaglandin D2 auf der einen Seite und der Senkung der entzündungshemmenden Interleukine, wie Il-10 auf der anderen Seite. Dieser Effekt wird dann noch weiter verstärkt durch die hemmende Wirksamkeit einiger Alpha-Defensine auf die Produktion von Corticosteroiden, deren entzündungshemmende und Immunsystem dämpfende Wirkung ausgeschaltet wird.
In einer kleinen Studie wurde beobachtet, dass die Konzentration von Alpha-Defensinen in den T-Zelllysaten von schizophrenen Patienten signifikant erhöht war. Das Gleiche wurde auch bei verschiedenen Formen von Krebserkrankungen gesehen, besonders bei kolorektalem Krebs. Bei Akne scheint die Konzentration von Defensinen in den Epithelzellen der Haut zuzunehmen. Hier vermutet man einen ursächlichen Zusammenhang zwischen einer überhöhten bzw. entgleisten Produktion an Alpha-Defensinen in den Epithelzellen der Haut und dem Auftreten von Akne.
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Beitragsbild: 123rf.com – Alexander Raths
