Was sind antibakterielle Peptide?
Antibakterielle Peptide sind kurze Ketten von Aminosäuren, mit denen der Körper infektiöse Bakterien abtötet. Sie sind Teil der körpereigenen Immunantwort und daher in ihrer Wirkung unspezifisch. Manchmal werden diese Peptide als antimikrobielle Peptide bezeichnet, da sie in der Lage sind, andere Organismen wie Viren und Pilze sowie Tumorzellen abzutöten.
Antibakterielle Peptide bestehen im Durchschnitt aus Ketten mit nur 15 bis 45 Aminosäureresten. Sie sind sauer, haben also eine positive Ladung. Die Größe und Ladung dieser Peptide hat wichtige Auswirkungen auf ihre Rolle bei der Immunität. Die Herstellung dieser Peptide innerhalb von Immunzellen kann aufgrund ihrer geringen Größe schnell erfolgen. Dies ermöglicht es dem Körper, eine große Anzahl von Peptiden zu erzeugen, um eine große Anzahl von sich schnell teilenden Bakterien zu bekämpfen.
Die meisten Bakterien haben eine negativ geladene Zellmembran. Antimikrobielle Peptide mit einer positiven Ladung werden daher von ihnen angezogen. Die Wirtszellen des Körpers haben Oberflächencholesterin, wodurch sie neutral sind, so dass diese Peptide nicht auf sie abzielen.
Aufgrund ihrer strukturellen Unterschiede haben antibakterielle Peptide viele Möglichkeiten, Bakterien abzutöten. Sie können Poren in der Bakterienzellmembran öffnen oder in die Membran eindringen und dort wirken. In einem Bakterium können diese Peptide bakterielle Organellen schädigen, die DNA-Replikation verhindern oder die Zellteilung stören.
Mit wenigen Ausnahmen schließen diese Peptide ihre Wirkung immer dadurch ab, dass sie die als Lyse bekannte Zellmembran zersetzen. Dieser Prozess zerstört die Bakterien vollständig. Oftmals haben diese Peptide die Bakterien jedoch auf andere Weise abgetötet, bevor eine Lyse auftritt.
Neben der direkten Abtötung infektiöser Organismen übernehmen antibakterielle Peptide noch andere Funktionen. Peptide können helfen, Wunden zu heilen, Immunzellen in der Nähe dazu zu bringen, unterschiedliche Gene zu exprimieren oder bestimmte Maßnahmen gegen nahegelegene Keime zu ergreifen. Sie können als Signalmoleküle wirken, die Immunzellen dazu veranlassen, mehr Zellen an eine Verletzungsstelle zu bringen. Alle diese Maßnahmen tragen dazu bei, Infektionen aus dem Körper zu entfernen.
Bakterien können gegen einige Peptide resistent werden, genauso wie sie gegen Antibiotika resistent werden können. Resistenzen treten normalerweise in Form von Veränderungen der Zelloberfläche auf, wodurch es für Peptide schwieriger wird, sie zu erkennen und anzugreifen. Im Allgemeinen kann der Körper jedoch über diese Abwehrmechanismen hinausarbeiten. Es gibt Hunderte von Arten von im Körper produzierten antibakteriellen Peptiden mit geringfügigen Abweichungen in Form und Funktion. Eine solche Vielfalt ermöglicht es dem Körper, Infektionen auch angesichts von Resistenzen abzuwehren.