Muramyl-Dipeptid

Muramyl-Dipeptid (chemisch: N-Acetyl-muramyl-L-Alanyl-D-iso-Glutamin; k​urz MDP) i​st ein natürlich vorkommendes Fragment d​es Peptidoglycans, e​inem Zellwandbestandteil d​er meisten grampositiven u​nd gramnegativen Bakterien.[1][2]

Strukturformel von MDP

Entdeckung

MDP w​urde im Jahr 1974 a​ls Minimalstruktur für d​ie Effizienz d​es kompletten Freund-Adjuvans entdeckt, e​inem der wirkungsvollsten Adjuvanzien z​ur Auslösung e​iner Immunreaktion. MDP löst humorale u​nd zelluläre Immunantworten aus, jedoch k​eine Antikörperproduktion.[3][4][5]

Signalweg

Durch Bindung v​on MDP a​n den zytosolischen Rezeptor NOD2 w​ird eine proinflammatorische Immunantwort ausgelöst. Dabei werden z. B. Entzündungsmediatoren (IL-8, IL-1β, TNF) sezerniert, Autophagie induziert[6] u​nd antimikrobielle Peptide produziert. Die NOD2-Variante L1007fsinsC führt z​u einer fehlerhaften Erkennung v​on MDP u​nd einer veränderten Immunantwort.[1]

Anwendung in der Medizin
Aufgrund seiner adjuvanten Aktivität wurde MDP zur Verstärkung der Immunantwort diskutiert, z. B. bei Impfungen. Jedoch war MDP selbst zu pyrogen und hatte in Tierversuchen bei Kaninchen eine Uveitis verursacht.[7] Daher entwickelte man Derivate wie Threonyl-MDP. Dieses wurde es als Bestandteil eines ersten Adjuvans getestet, das auf einer Öl-in-Wasser-Emulsion basiert (als Alternative zu Wasser-in-Öl-Emulsionen).[8] Das hierbei entwickelte SAF-Adjuvans (Syntex adjuvant formulation) enthielt u. a. eine hydrogenierten Form von Squalen und Threonyl-MDP. Jedoch zeigten klinische Prüfungen eine zu starke Reaktogenität, und ohne MDP war das Adjuvans weitaus schwächer.[8][7]
Auch ein weiteres Derivat, Muramyl-Tripeptidphosphatidylethanolamin (MTP-ME, Mifamurtid), wurde als Bestandteil einer auf Squalen basierenden Öl-in-Wasser-Emulsion als Adjuvans getestet. Dieses war ebenfalls viel zu reaktogen.[7] Daher wurde die weitere Entwicklung und Forschung von Adjuvanzien mit MDP eingestellt, ohne diesen Immunstimulanten gipfelte die Entwicklung von auf Öl-in-Wasser basierenden Adjuvanzien in Form von MF59.[8]
  • in der Tumortherapie:
Das MDP-Derivat Mifamurtid wird zur Behandlung von Osteosarkomen bei Kindern, Jugendlichen und jungen Erwachsenen angewendet.[9]

Einzelnachweise
  1. Naohiro Inohara et al.: Host Recognition of Bacterial Muramyl Dipeptide Mediated through NOD2 IMPLICATIONS FOR CROHN′S DISEASE. In: Journal of Biological Chemistry. Band 278, Nr. 8, 21. Februar 2003, S. 5509–5512, doi:10.1074/jbc.C200673200, PMID 12514169.
  2. Stephen E. Girardin et al.: Nod2 Is a General Sensor of Peptidoglycan through Muramyl Dipeptide (MDP) Detection. In: Journal of Biological Chemistry. Band 278, Nr. 11, 14. März 2003, S. 8869–8872, doi:10.1074/jbc.C200651200, PMID 12527755.
  3. Farielle Ellouz et al.: Minimal structural requirements for adjuvant activity of bacterial peptidoglycan derivatives. In: Biochemical and Biophysical Research Communications. Band 59, Nr. 4, 19. August 1974, S. 1317–1325, doi:10.1016/0006-291X(74)90458-6.
  4. Claude Merser, Pierre Sinaÿ, Arlette Adam: Total synthesis and adjuvant activity of bacterial peptidoglycan derivatives. In: Biochemical and Biophysical Research Communications. Band 66, Nr. 4, 27. Oktober 1975, S. 1316–1322, doi:10.1016/0006-291X(75)90503-3.
  5. H. S. Warren, F. R. Vogel, L. A. Chedid: Current Status of Immunological Adjuvants. In: Annual Review of Immunology. Band 4, Nr. 1, 1986, S. 369–388, doi:10.1146/annurev.iy.04.040186.002101, PMID 2871847.
  6. Joseph P. Boyle, Rhiannon Parkhouse, Tom P. Monie: Insights into the molecular basis of the NOD2 signalling pathway. In: Open Biology. Band 4, Nr. 12, 1. Dezember 2014, S. 140178, doi:10.1098/rsob.140178, PMID 25520185.
  7. Manmohan Singh: Vaccine Adjuvants and Delivery Systems. John Wiley & Sons, 2007, ISBN 978-0-470-13492-4, S. 117.
  8. Nathalie Garçon, Martin Friede: Evolution of Adjuvants Across the Centuries. In: Stanley A. Plotkin et al. (Hrsg.): Plotkin's Vaccines. 7. Auflage. Elsevier, Philadelphia 2017, ISBN 978-0-323-35761-6, S. 67, doi:10.1016/B978-0-323-35761-6.00006-7 (elsevier.com).
  9. James E. Frampton: Mifamurtide. In: Pediatric Drugs. Band 12, Nr. 3, 2010, S. 141–153, doi:10.2165/11204910-000000000-00000.
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