Warum greifen Kupffer-Zellen Malaria-Sporozoiten nicht an?

Tatsächlich ist der Vorgang noch interessanter als gedacht: Sporozoiten greifen aktiv Kupffer-Zellen an und lassen sich fressen ! In einer Studie aus dem Jahr 2001 fanden Pradel et al . heraus, dass Sporozoiten eine Schicht von Kupffer-Zellen passieren, um in die Hepatozyten für die nächste Phase ihres Lebenszyklus einzudringen. Sie beobachteten, dass sich Plasmodium berghei- und Plasmodium yoelii- Sporozoiten in Rattenleberzellen an die Kupffer-Zellen anheften und in diese eindringen, aber nicht in die sinusoidalen Endothelien. Während des Experiments stieg die Zahl der intrazellulären Sporozoiten für bis zu 12 Stunden weiter an, im Gegensatz zu Hepatozyten und anderen nicht-phagozytischen Zellen, die in vitro befallen wurdennur für die erste Stunde der Parasitenexposition. Die Sporozoiten gelangten über Endozytose in spezialisierte Vesikel, die nicht mit lysosomalen Markern interagierten, in die Kupffer-Zellen. Von Kupffer-Zellen wanderten Sporozoiten zu Hepatozyten, wo sie sich zu exoerythrozytischen Schizonten entwickelten. In einer weiteren Studie aus dem Jahr 2015 kamen Cha et al . zu dem Schluss, dass die Sporozoiten mit dem CD68-Rezeptor auf der Oberfläche von Kupffer-Zellen zur Endozytose interagieren. Kurz gesagt, Sporozoiten passieren buchstäblich Kupffer-Zellen, ohne dass Kupffer-Zellen ihnen Schaden zufügen. Siehe dieses Diagramm zur Veranschaulichung:

EDIT: Was in Kupffer-Zellen während der Durchquerung von Sporozoiten passiert, bleibt bis zu einem gewissen Grad unbekannt. Frevert et al ., 2008, haben jedochgezeigt, dass Sporozoiten Kupffer-Zellen unempfindlich gegenüber entzündungsfördernden Stimuli machen und sie zur Apoptose zwingen (programmierter Zelltod oder „Zellselbstmord“) . Dies geschieht, wenn Sporozoiten-exponierte Kupffer-Zellen durch Lipopolysaccharide oder IFN-$\gamma$, was eine Heruntermodulation von TNF-$\alpha$, IL-6 und MCP-1 und Hochregulierung von IL-10. Kernfaktor NF-$\kappa$B wird ebenfalls aktiviert, was Apoptose in Kupffer-Zellen verursacht ( Punsawad et al , 2014 ). Wenn jedoch Kupffer-Zellen aktiviert werden, insbesondere durch eine Immunisierung, die aufgrund hoher Antivody-Spiegel verursacht wird, können sie die Sporozoiten phagozytieren und so ihre Traversierung verhindern ( Krzych et al , 2015 ).

Verweise:

1. Pradel, G. und Frevert, U. (2001), Malaria-Sporozoiten treten vor der Hepatozyteninvasion aktiv in Ratten-Kupffer-Zellen ein und passieren diese . Hepatologie , 33: 1154–1165. doi:10.1053/jhep.2001.24237

2. Cha, S.-J., et al. CD68 fungiert als Haupteinfallstor für Malaria-Sporozoiten-Leberinfektionen. J. Exp. Med. , Juli 2015 DOI: 10.1084/jem.20110575

3. Klotz C, Frevert U. Plasmodium yoelii -Sporozoiten modulieren das Zytokinprofil und induzieren Apoptose in murinen Kupffer-Zellen. Internationale Zeitschrift für Parasitologie. 2008;38(14):1639-1650. doi:10.1016/j.ijpara.2008.05.018

4. Viriyavejakul P, Khachonsaksumet V, Punsawad C. Leberveränderungen bei schwerer Plasmodium falciparum Malaria: Histopathologie, Apoptose und Expression des Kernfaktors Kappa B. Malaria-Journal. 2014;13:106. doi:10.1186/1475-2875-13-106.

5. Frevert U, Krzych U. Plasmodium zelluläre Effektormechanismen und die hepatische Mikroumgebung. Grenzen in der Mikrobiologie. 2015;6:482. doi:10.3389/fmicb.2015.00482.