Pentraxin 3 (PTX3) ist ein löslicher Rezeptor, der eine wichtige Rolle für das Immunsystem spielt. Er ist Mitglied der Familie der Pentraxine und gehört zur Gruppe der Pattern-Recognition Receptors (PRRs). Diese Rezeptoren können bestimmte Muster oder Strukturen von Antigenen erkennen. Diese Muster werden auch als Pathogen-assoziierte molekulare Muster (PAMPs) bezeichnet. Die Pattern-Recognition Receptors, als auch der PTX3-Rezeptor, gehören zum angeborenen Immunsystem. Die Entwicklung einer Immunantwort durch das adaptive oder erworbene Immunsystem wird dagegen eher gehemmt.

Der PTX3-Rezeptor zirkuliert frei im Blut, bis dieser auf ein Antigen mit einem bestimmten passenden pathogen-assoziierten molekularen Muster trifft. Durch die Bindung des Rezeptors wird das Komplementsystem, ebenfalls ein Teil des angeborenen Immunsystems aktiviert. Das betreffende Antigen wird dadurch als „fremd“ markiert (sogenannte Opsonisierung), und von neutrophilen Granulozyten durch Phagozytose entfernt. Darüber hinaus trägt der PTX3-Rezeptor auch zur Beseitigung von körpereigenen Bestandteilen bei, beispielsweise von toten Zellen infolge der Apoptose (programmierter Zelltod).

Molekülstruktur

• Pentamer bzw. 10- und 20-mer; Protomer 381 AS, etwa 40 kDa ohne Glykosylierung
• 178 AS N-terminale Domäne ohne Homologie zu anderen Proteinen
• 203 AS C-terminale Domäne ähnlich wie die kurzen Pentraxine C-reaktives Protein (CRP) und Serum Amyloid P (SAP)
• Asn-220 trägt eine relevante N-Glykosylierung
• Human Chromosom 3q25
• Promoter Response Elemente: NF-κB, NFIL6, ETS1, AP1, SP1, PU1, PEA3

Quellen

Folgende Zellarten bilden PTX3:

• Deckgewebe und Drüsengewebe (z. B. Nierentubuli, Alveolarepithel, Bronchialepithel)
• Endothelzellen
• Glatte Muskulatur, Mesangialzellen
• Fibroblasten (Zellen im Bindegewebe)
• Adipozyten (Zellen des Fettgewebes)
• myeloide Dendritische Zellen
• Monozyten, Makrophagen und Schaumzellen
• Vorläufer der Neutrophilen Granulozyten: Promyelozyten, Myelozyten, Metamyelozyten
• Neutrophile Granulozyten enthalten PTX3 in Sekretgranulen, haben aber keine mRNA mehr.

Induzierende Substanzen

• IL1beta, TNFalpha, LPS, Lipoarabinomannan, OmpA, oxLDL, Zellen in Apoptose
  • über Rezeptoren für IL1, TNF sowie Toll-like Rezeptoren
  • diese wirken über myd88 – NFKB Stimulation sowie JNK
• IL-10
• IL-17
• CD40L

Inhibierende Substanzen

• IL-4, IFN-gamma
• PGE2
• 1,25-OH2-D3 Vitamin
• Dexamethason
• Statine (3HmgCoA Reductasehemmer)

Funktion als immunregulatorisches Opsonin

• Zielantigenstrukturen und zelluläre Rezeptoren für PTX3 sind weitgehend noch unbekannt
• Ziele sind eigene Zellen in Apoptose und verschiedene Krankheitserreger
• C1q Komplementbindung, Aktivierung des klassischen Komplementweges
• Aktivierung von Abwehrzellen, d. h. Neutrophile Granulozyten
• Reduzierte Aufnahme des Antigens durch Dendritzellen, Verhinderung einer adaptiven Immunreaktion
• Immundeviation Richtung Th-1

Relevante Erkrankungen

Bei zahlreichen Erkrankungen scheint PTX3 eine Rolle zu spielen:

• Aspergillus fumigatus: PTX3 ist hier ein essentielles Opsonin, es bindet die Conidien (Galactomannan), so dass diese von den Makrophagen phagozytiert werden können. Ohne PTX3 verläuft die Aspergillus fumigatus Infektion tödlich.
• Influenza: Das Influenza-Hämagglutinin (damit bindet das Virus an die Zielzelle) bindet den Zuckerrest des PTX-3, wodurch dieses als so genannter gamma-Inhibitor wirkt.
• Einige Bakterien werden erkannt: Pseudomonas, Salmonellen, Klebsiella (OmpA); Paracoccidioides
• Vaskulitis: Die leukozytoklastischen Vaskulitiden sind dadurch gekennzeichnet, dass die perivaskulär gelegenen Überreste der zerfallenen Neutrophilen Granulozyten nur unzureichend durch andere Phagozyten entfernt werden können. PTX3 wird in der aktiven vaskulitischen Läsion von Endothelzellen gebildet (und sicherlich von Neutrophilen Granulozyten sezerniert). Untersucht wurden ANCA-positive Fälle von Wegener-Granulomatose und mikroskopischer Polyangiitis
• IgA-Nephritis (Glomerulonephritis)
• Sklerodermie
• Rheumatoide Arthritis
• Atherosklerose: Expression in den Makrophagen/Schaumzellen; Nachweis im Subendothelium
• Myokardinfarkt: Sowohl die PTX3-Knockout- als auch die PTX3 transgene Maus zeigen eine deutlichere Gewebsschädigung.
• Systemisches inflammatorisches Response-Syndrom (SIRS) und Sepsis
• Chronische Mikroinflammation: Eine chronische monozytäre Aktivierung mit Zytokinbildung (IL1, IL6, TNF) sehen wir bei verschiedenen Grunderkrankungen:
• Chronisches Nierenversagen
• Chronische Herzinsuffizienz (positiver Prädiktiver Wert für Komplikationen/ klinische Endpunkte)
• Systemischer Lupus erythematodes (SLE): hier wird im Serum weniger PTX3 gemessen als bei gesunden Probanden.

PTX3 als Biomarker

• Als Hinweisgeber auf beginnende Infektionen reagiert es schneller als der klinisch genutzte Biomarker CRP.
• Aktivität einiger Vaskulitiden
• Frühparameter instabile Angina Pectoris / Myokardinfarkt

Synonyme

Pentraxin 3, TSG-14, TNF stimulated gene 14.

Einzelnachweise

1. ↑ M. Presta u. a.: Role of the soluble pattern recognition receptor PTX3 in vascular biology. In: J Cell Mol Med. 11(4), S. 723–738 (1997) PMID 17760835
2. ↑ Paramita Baruah u. a.: The tissue pentraxin PTX3 limits C1q-mediated complement activation and phagocytosis of apoptotic cells by dendritic cells. In: J Leukoc Biol 2006 Jul;80(1), S. 87–95. Epub 2006 Apr 14 Volltext (HTML) (Memento des Originals vom 6. September 2008 im Internet Archive)  Info: Der Archivlink wurde automatisch eingesetzt und noch nicht geprüft. Bitte prüfe Original- und Archivlink gemäß Anleitung und entferne dann diesen Hinweis.@1@2Vorlage:Webachiv/IABot/www.jleukbio.org Volltext (PDF; 417 kB)@1@2Vorlage:Toter Link/www.jleukbio.org (Seite nicht mehr abrufbar, festgestellt im Mai 2019. Suche in Webarchiven.)  Info: Der Link wurde automatisch als defekt markiert. Bitte prüfe den Link gemäß Anleitung und entferne dann diesen Hinweis. PMID 16617159
3. ↑ Xiaolin He u. a.: Long pentraxin 3 in pulmonary infection and acute lung injury. In: Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol. 2007 May;292(5), S. L1039–1049. Epub 2007 Feb 2, Volltext (HTML), PMID 17277044
4. ↑ Benedetta Bussolati u. a.: The long pentraxin PTX3 is synthesized in IgA glomerulonephritis and activates mesangial cells. In: J Immunol. 2003 Feb 1;170(3), S. 1466–1472. Volltext (HTML) Volltext (PDF; 747 kB) PMID 12538709