Cathepsine

Cathepsine (von griech. καθεψειν = verdauen) bezeichnet eine  Gruppe von Endoproteasen, die beispielsweise in Lysosomen eosinophiler und neutrophiler Granulozyten sowie in Osteoklasten zu finden sind. Cathepsine bewirken einen hydrolytischen Abbau der extrazellulären Matrix und der Basalmembran. Cathepsine sind  beteiligt am Abbau von Zellorganellen oder oder kollagenhaltiger Knochenmatrix. Cathepsin G befindet sich zusammen mit zwei weiteren Serinproteasen, Elastase und Hepsin, in neutrophilen polymorphonukleären Leukozyten. Diese enthalten  spezialisierte sof. azurophile Granula. Die Expression von Cathepsin G wird bei akuter und chronischer myeloischer Leukämie beobachtet.

Cathepsin G wird durch den Serin-Protease-Inhibitor LEKTI (lympho-epithelial Kazal-type inhibitor) inhibiert der u.a. im Stratum  corneum im Stratum  granulosum und und  in den Hautanhangsgebilden exrpimiert wird. Dessen verminderte epidermale Expression (s. Netherton-Syndrom) führt zu einer erhöhten Aktivität proteolytischer Enzyme. Die Folge ist ein fehlerhafter desmosomaler Zusammenhalt mit einer Minderung der Hautbarrierefunktion.      

Wahrscheinlich sind die Cathepsine auch bei der Angiogenese bei der Wundheilung und beim invasiven Tumorwachstum, beteiligt. Sie lassen sich bei verschiedenen Tumoren (z.B. Pankreaskarzinom) als ungünstiger Prognosemarker nachweisen.  

Cathepsin B ist hochreguliert in den läsionalen Bezirken von Verhornungsstörungen wie dem Keratolytischen Wintererythem.

Eine Mutation des Gens für das Cathepsin C (Chromosom 11) führt zu dem Papillon-Lefèvre-Syndrom mit palmo-plantaren Hyperkeratosen, schwerer Parodontitis und konsekutiven Zahnverlusten. Andere Mutationen im CTSB-Gen sind assoziiert mit einer Form von chronischer Pankreatitis. 

Antikörper gegen das Protein Cathepsin G finden sich bei systemischen Vaskulitiden, bei Erkrankungen des entzündlich-rheumatischen Formenkreises oder Autoimmunerkrankungen wie beim systemischen Lupus erythematodes, beim Sjögren-Syndrom oder Felty-Syndrom); weiterhin bei der Autoimmunhepatitis und bei chronisch entzündlichen Darmerkrankungen. Bei der indirekten Immunfluoreszenz an Granulozyten findet sich perinukleäres (pANCA) oder ein atypisches Fluoreszenzmuster (xANCA).

Kathepsin: griechischer Wortstamm "καθεψειν" = verdauen

1. Hammer C et al. (2013) Generalsisiertes Erythem, Schuppung und Haaranomalie. Hautarzt 64: 516-518
2. Kato A et al. (2003) Association of SPINK5 gene polymorphisms with atopic dermatitis in the Japanese population. Br J Dermatol 148: 665-669
3. Mitsudo K et al. (2003) Inhibition of serine proteinases plasmin, trypsin, subtilisin A, cathepsin G, and elastase by LEKTI: a kinetic analysis. Biochemistry 42: 3874-3881