Neuer Behandlungsansatz gegen Sepsis entdeckt
Ein Forschungsteam der Universitätsmedizin Mainz hat einen bislang unbekannten Mechanismus entdeckt, mit dem das Immunsystem bakterielle Infektionen bekämpft. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler fanden heraus, dass ein bestimmtes Protein, der sogenannte Ionenkanal PACC1, entscheidend dafür ist, dass Immunzellen Bakterien effektiv abtöten können. Fehlt das Protein, kommt es zu verstärkten Entzündungsreaktionen. Im Tiermodell zeigte sich zudem eine erhöhte Sterblichkeit bei einer durch Bakterien ausgelösten Sepsis. Langfristig könnten die Ergebnisse dazu beitragen, neue Behandlungsstrategien gegen die bakterielle Sepsis zu entwickeln – insbesondere angesichts zunehmender Antibiotikaresistenzen. Die Studie wurde in der Fachzeitschrift Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) veröffentlicht.
Sepsis ist immer noch für viele Patienten tödlich
Sepsis ist die dritthäufigste Todesursache in Deutschland. Sie entsteht, wenn das Immunsystem eine Infektion nicht mehr lokal begrenzen kann und in der Folge fehlerhaften Abwehrreaktionen des Körpers die Gewebe und Organe lebensbedrohlich schädigen. Trotz moderner intensivmedizinischer Behandlungsmöglichkeiten sterben circa 20 bis 50 Prozent der Patienten mit Sepsis an deren Folgen.
Das Immunsystem bekämpft bakterielle Krankheitserreger, die eine Sepsis auslösen können, mithilfe von Phagolysosomen. Das sind „Verdauungsräume“ der Immunzellen: spezialisierte Zellkompartimente, in denen Bakterien abgebaut werden. Für den Abbau der Bakterien ist eine saure Umgebung notwendig. Diese wird durch Proteinkomplexe in der Oberfläche der Zellkompartimente, sogenannte Ionenkanäle, reguliert. Der genaue Wirkmechanismus der Ionenkanäle bei der Immunabwehr war bislang weitgehend ungeklärt.
Protein PACC1 unterstützt Abbau der Bakterien
Ein Forschungsteam um Prof. Dr. Markus Bosmann, Arbeitsgruppenleiter am Centrum für Thrombose und Hämostase (CTH) der Universitätsmedizin Mainz, hat jetzt in einer Studie gezeigt, dass der Ionenkanal PACC1 (Proton-activated Chloride Channel 1) eine zentrale Schutzfunktion bei lebensbedrohlichen bakteriellen Infektionen einnimmt. Die Wissenschaftler konnten zeigen, dass es den Immunzellen nicht mehr ausreichend gelingt, die Bakterien zu bekämpfen, wenn PACC1 fehlt.
Ohne PACC1 stieg die Sterblichkeit im Tiermodell
Die Forscher fanden heraus, dass die Verdauungsräume ohne den Ionenkanal nicht ausreichend sauer waren und die Bakterien darum schlechter abgebaut wurden. Das führte zu einer verstärkten und fehlgeleiteten Entzündungsreaktion. Darüber hinaus stieg im Tiermodell die Sterblichkeit bei bakterieller Sepsis deutlich an. „Bei einer reinen Entzündungsreaktion ohne lebende Bakterien zeigten sich diese Effekte nicht“, betont Professor Bosmann. „Das unterstreicht die spezifische Bedeutung von PACC1 für die bakterielle Abwehr. Es ist überraschend, dass ein einzelner Chloridkanal eine derart zentrale Schutzfunktion im Immunsystem übernimmt.“
Die Ergebnisse liefern wichtige Hinweise darauf, wie Störungen der bakteriellen Abwehr zur Entstehung schwerer Infektionen wie der Sepsis beitragen können. Gleichzeitig eröffnen sie langfristig mögliche neue Ansätze für die klinische Anwendung, insbesondere angesichts steigender Antibiotikaresistenzen, die die Behandlungsmöglichkeiten bakterieller Sepsis einschränken. So könnte eine gezielte Steigerung der PACC1-Aktivität zukünftig als Wirkprinzip für die Entwicklung neuartiger Therapien gegen die bakterielle Sepsis dienen.
Originalpublikation: Lucien P. Garo, Kevin Brueck, Sarah Walachowski, Archana Jayaraman, Marcel Strueve, Shuang Xu, Hulbert Yang, Matthew Helmkamp, Seung Hoan Choi, Christoph Reinhardt, Markus Bosmann. Proton-Activated Chloride Channel 1 (PACC1) is essential for innate host defense against bacterial sepsis, PNAS (2026).
