Pyroptose

Pyroptose ist eine entzündliche Form des programmierten Zelltods. Sie ist durch rasche Zellschwellung, Porenbildung in der Plasmamembran, Lyse der Zelle und Freisetzung von proinflammatorischen Zytokinen gekennzeichnet. Im Gegensatz zur Apoptose verläuft Pyroptose stark entzündungsfördernd, was zu einer Immunreaktion in umliegenden Geweben führen kann.

Der Prozess wird durch inflammatorische Caspasen vermittelt. Im kanonischen Weg werden Infektsignale durch Inflammasomen erkannt (z. B. NLRP3, AIM2, NLRC4); ASC rekrutiert Caspase-1 und aktiviert. Caspase-1 schneidet Pro-IL-1β und Pro-IL-18 zu ihren aktivierten Formen und spaltet Gasdermin D (GSDMD). Der N-terminale Fragment von GSDMD bildet Membranporen, durch die Zelle ly­siert, während IL-1β und IL-18 freigesetzt werden.

Im nicht-kanonischen Weg erkennen Caspase-4 und Caspase-5 (Mensch) bzw. Caspase-11 (Maus) intrazelluläres LPS und spalten GSDMD, wodurch ebenfalls Poren entstehen; diese Reaktion kann zusätzlich zur Aktivierung des NLRP3-Inflammasoms beitragen.

Pyroptose unterscheidet sich von der Apoptose, die in der Regel immunologisch still ist, und von der Nekroptose, die über RIPK3-MLKL-Signale verläuft. Die Pyroptose dient der Abwehr intrazellulärer Erreger durch Freisetzung von Zytokinen und verstärkt so eine Entzündungsreaktion.

Physiologisch spielt Pyroptose eine Rolle bei der Abwehr bakterieller Infektionen und der Auslösung von Immunantworten. Übermäßige oder fehlregulierte Pyroptose wird mit Sepsis, autoinflammatorischen Erkrankungen und bestimmten Krebsprozessen in Verbindung gebracht, weshalb sie Gegenstand von Forschungs- und Therapeutikansätzen ist.