Protein schützt Haut vor Infektionen

Forscher der Universitäts-Hautklinik in Kiel konnten nachweisen, dass das Protein Psoriasin die Haut vor Infektionen mit dem Bakterium Escherichia coli schützt. Dieses Bakterium kommt regulär im menschlichen Darm vor und umgibt uns im täglichen Leben an vielen Orten. Am 28. November wurden die Ergebnisse der Arbeitsgruppe um Professor Jens-Michael Schröder in der Online-Ausgabe der Zeitschrift „Nature Immunology“ veröffentlicht.

Aufgabe antimikrobieller Eiweiße (Peptide) in der menschlichen Haut

Die Haut des Menschen stellt die äußerste Barriere gegenüber allen Umweltfaktoren, einschließlich einer großen Anzahl und Vielfalt von Mikroorganismen dar. Obwohl die menschliche Haut permanent potentiellen pathogenen Mikroorganismen ausgesetzt ist, kommt es überraschenderweise nur selten zu Infektionen. Als Ursache wird neben der physikalischen Barriere neuerdings die Existenz einer „chemischen Barriere“ durch Produktion antimikrobieller Peptide in den Hautschichten diskutiert. Ein ähnliches natürliches Abwehrsystem finden wir auch im Pflanzenreich oder bei Insekten und Wirbeltieren.

Bei der Suche nach einer Erklärung für die hohe Resistenz gesunder Haut gegenüber Infektionen durch Gram-negative Bakterien – insbesondere E. coli – identifizierte die Arbeitsgruppe um Professor Jens-Michael Schröder ein primär E. coli abtötendes Peptidantibiotikum in der menschlichen Haut, das mit einer Variante des S-100 Proteins Psoriasin identisch ist. Das aus Hautschuppen im Labor isolierte Protein entzieht den Darmbakterien das lebenswichtige Zink und bringt sie so zum Absterben. Diese im Experiment gewonnenen Ergebnisse ließen sich durch Untersuchungen an der menschlichen Haut bestätigen: Die Wissenschaftler konnten höchste Psoriasin-Konzentrationen an bakterienreichen Orten wie Kopfhaut oder Achselhöhle nachweisen.

Daneben konnten weitere antimikrobiell aktive Proteine gefunden werden, die nach ersten massenspektrometrischen Sequenzanalysen zu einer neuen Familie epithelialer Peptidantibiotika gehören. Sie sollen im Rahmen des Sonderforschungsbereiches „Molekulare Mechanismen der epithelialen Abwehr“ näher untersucht werden. Fernziel dieser Arbeiten soll die Charakterisierung der „chemischen Barriere“ sowohl in der gesunden als auch in der entzündeten menschlichen Haut sein.

Übertriebene Sauberkeit eher kontraproduktiv

Prof. Schröder erwartet eine Fülle neuer Erkenntnisse zu natürlichen Abwehrstrategien gesunder Körperoberflächen und damit auch neue Ansätze zum Verständnis lokal begrenzter epithelialer Infektionen insbesondere der Haut, der Atemwege, des Darms sowie der Harnwege. Es ließen sich Schlussfolgerungen für die Hautpflege ziehen. Übertriebene Sauberkeit wäre demnach kontraproduktiv, so Schröder: «Wir sollten jedoch über die Stoffe nachdenken, mit denen wir uns waschen. Alles, was die Haut entfettet, greift auch in diese Schutzmechanismen ein.»