Untersuchungen zum Argininstoffwechsel bei Mycobacterium bovis ...

Lebern ab Tag 200 und in den Lungen an Tag 290 keine Mykobakterien mehr
nachweisbar. Daher lässt sich festhalten, dass die Arginindeiminase für die
Persistenz von M. bovis BCG in der Lunge und der Leber immunkompetenter Mäuse
essentiell ist. Die Milzen wiesen überraschenderweise bei beiden Tiergruppen über
den gesamten Versuchsverlauf eine vergleichbare Bakterienlast auf. Diese
Beobachtung wurde schon bei Nitratreduktase-Deletionsmutanten von M. bovis BCG
gemacht (FRITZ 2001). Möglicherweise ist das Nährstoffangebot in der Milz ein
anderes als in den übrigen Organen, und besser geeignet, unter anaeroben
Bedingungen die Persistenz von Mykobakterien zu fördern. Eine andere Möglichkeit
wäre eine höhere Sauerstoffverfügbarkeit, die aber gegenüber den Verhältnissen in
der Lunge unwahrscheinlich ist.
Im histologischen Bild zeigte sich in den Lungen ein Unterschied in der Form, dass
die Granulome sich bei den mit ∆arcA BCG infizierten Mäusen immer weiter
zurückbildeten, während die mit dem BCG-Wildtyp infizierten Mäuse ein gleich
bleibend pathologisch verändertes Gewebe mit ausgeprägten Granulomen zeigten.
In den Lebern war kein Unterschied zwischen beiden Gruppen in der Ausprägung
der Granulome und ihrer Anzahl zu konstatieren, ebenso in den Nieren.
Eine Deletion im arcA-Gen könnten auf mehreren Wegen die Persistenz von M.
bovis BCG im Wirt erschweren. Zum einen ist die Energiegewinnung unter
anaeroben Bedingungen aus Arginin zu nennen. Vorausgesetzt, die Nutzung dieses
Stoffwechselwegs ist Mykobakterien möglich, wäre bei einem Wegfall dieser
Energiequelle der Erreger anfälliger gegen die Abwehrmechanismen der
Makrophagen und könnte leichter eliminiert werden.
Eine weitere Möglichkeit wäre, dass durch eine Senkung der intrazellulären
Argininkonzentration im Makrophagen der induzierbaren NO-Synthase (iNOS) das
Substrat entzogen wird. Aktivierte Makrophagen sind in der Lage, mittels so
genannter reaktiver Stickstoffverbindungen (engl.: reactive nitrogen intermediates,
RNI) die DNA und Proteine bakterieller Pathogene zu schädigen (ZAHRT und
DERETIC 2002). Die iNOS ist das Schlüsselenzym für die Herstellung dieser
Verbindungen, zu denen NO, Nitrat und Nitrit sowie die Zwischenstufen dieser
Moleküle gehören. Außerdem können dabei zusammen mit hochreaktiven
Sauerstoffverbindungen stark bakterizid wirksame Oxidantien, wie zum Beispiel das
Peroxynitrit, entstehen. Es konnte gezeigt werden, das NO in humanen
Makrophagen, die mit IFN-γ, TNF-α und IL-1R aktiviert worden waren, effektiv zur
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