Streptococcus pneumoniae induziert über die Abnahme des intrazellulären Glutathione einen oxidativen Stress in den Atemwegsepithelien

Einleitung: Streptococcus pneumoniae ist der häufigste Erreger der ambulant erworbenen Pneumonie und eine Haupttodesursache aufgrund von Infektionskrankheiten in den Industrienationen. Jedoch ist wenig über seine molekulare Pathogenese bekannt. In Anbetracht, dass Pneumokokken dauerhaft H2O2 sezernieren, und unter dem Wissen, dass H2O2 ein wesentlicher Faktor zur Ausbildung von oxidativen Stress ist, fragten wir uns, ob durch Streptococcus pneumoniae ein oxidativer Stress in Atemwegsepithelien ausgelöst werden kann.

Methode: Um diese Frage zu beantworten, stimulierten wir Bronchialepithelzellen (BEAS-2B Zellen) mit Pneumokokken (R6x, Serotyp 2 kapsellose Mutante von wt D39) unterschiedlicher Konzentration und bestimmten den Glutathiongehalt intrazellulär als Zeichen für oxidativen Stress. Im Weiteren untersuchten wir den zentralen Transkriptionsfaktors der antioxidativen Stressabwehr Nrf2.

Ergebnisse: Im Vergleich zur Kontrollgruppe, zeigt sich unter der Stimulation mit Pneumokokken ein deutlicher Abfall des intrazellulären Glutathione (p<0,05). In der Immunhistochemie und im Western Blot Verfahren konnte in der Frühphase der Stimulation eine Anreicherung von Nrf2 im Nukleus nachgewiesen werden. Entsprechend ließen sich in der Real-Time PCR eine verstärkte Transkription der Nrf2 abhängigen Gene SOD und GCLC (p<0,05) nachweisen.

Zusammenfassung: Zusammenfassend zeigt sich in unseren Versuchen, dass Pneumokokken einen oxidativen Stress in Atemwegsepithelien induzieren, der nachfolgend eine Aktivierung der antioxidativen Stressabwehr bedingt. Dies lässt folgern, dass durch medikamentöse Unterstützung der oxidativen Stressabwehr die Pneumokokkenpneumonie positiv beeinflusst werden könnte.