Paraptose als möglicher Zelltodmechanismus bei spontan bakterieller Peritonitis

Einleitung: Die intestinale Barriere ist essenziell für die Homöostase zwischen Wirt und Mikrobiom. Eine Störung dieser Barriere ist mit verschiedenen Krankheitsbildern assoziiert, unter anderem der spontan bakteriellen Peritonitis (SBP) – einer schweren Komplikation der Leberzirrhose. Wir konnten zeigen, dass das Vorliegen einer Leberzirrhose zur Destabilisierung der gastrointestinalen Barriere und der Zell-Zell-Kontakte führen kann (Haderer et al. Gut 2022). Dadurch wird die bakterielle Translokation in den Aszites begünstigt, was einen entscheidenden Pathomechanismus der SBP darstellt.

Ziele: Ziel der Studie war die molekulare Charakterisierung des durch Bakterien-Epithelzell-Interaktion induzierten Zelltods.

Methodik: HCT116-Zellen wurden bis zu 4 Stunden mit Bakterienisolaten (Escherichia coli und Proteus mirabilis) aus dem Aszites von Patienten mit SBP ko-kultiviert. Der Zelltod wurde mithilfe spezifischer Inhibitoren (zVAD, Actinomycin D, Ferrostatin-1) analysiert und nach Annexin-V/DAPI-Färbung durchflusszytometrisch quantifiziert. Die Spiegel zelltod-spezifischer Markerproteine wurden mittels Western Blot bestimmt. Morphologische Veränderungen wurden elektronenmikroskopisch dargestellt.

Ergebnis: Der direkte Kontakt zwischen Bakterien und HCT116-Zellen führte zur Induktion von Zelltod. Klassische Formen des regulierten Zelltods (Apoptose, Ferroptose, Nekroptose) konnten anhand fehlender Markerexpression im Western Blot sowie durchflusszytometrischer Analysen unter Einsatz spezifischer Inhibitoren ausgeschlossen werden. Der bakterieninduzierte Zelltod war morphologisch durch ausgeprägte Vakuolisierung, Dilatation des endoplasmatischen Retikulums und der Mitochondrien sowie Chromatinkondensation gekennzeichnet. Proteinanalysen zeigten bakterienabhängige Unterschiede in der Regulation paraptoserelevanter Marker: Prohibitin war induziert, β-Tubulin und Alix waren reduziert, SHP-2 selektiv hochreguliert. Wir zeigen somit erstmals, dass die direkte Interaktion von Bakterien mit Epithelzellen auf molekularer Ebene Paraptose induzieren kann.

Schlussfolgerung: Die Identifikation von Paraptose als Folge bakterieller Interaktion mit intestinalen Epithelzellen weist auf einen bislang unbekannten Mechanismus der gestörten Barrierefunktion hin. Paraptose könnte eine zentrale Rolle in der Pathogenese der SBP bei Leberzirrhose spielen und stellt damit ein potenzielles Ziel für diagnostische und therapeutische Ansätze dar.

 

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Publication History

Article published online:
04 September 2025