DEFB1-Gen

Defensine bilden eine Familie von mikrobiziden und zytotoxischen Peptiden, die von Neutrophilen gebildet werden. Die Mitglieder der Defensin-Familie sind sich in der Proteinsequenz sehr ähnlich. Dieses Gen kodiert Defensin beta 1, ein antimikrobielles Peptid, das an der Resistenz von Epitheloberflächen gegen mikrobielle Besiedlung beteiligt ist. Dieses Gen befindet sich in unmittelbarer Nähe von Defensin Alpha 1, einem Mitglied der Defensin-Familie. Allen Beta-Defensinen sind antimikrobielle Eigenschaften gemeinsam. Obwohl Beta-Defensin-1 von zahlreichen Epithelien exprimiert wird, ist die antimikrobielle Funktion dieses Beta-Defensins noch unklar. Dies wird begründet durch seine weitgehend fehlende antibiotische Effizienz in experimentellen Ansätzen (Schroeder BO 2012) .   

Weitere Funktionen: 

• Keratinozyten exprimieren Beta-defensin-1. Das Defensin ist bei proliferierenden Zellen erhöht (Frye M et al. 2001). Beta-defensin-1 HBD-1 ist überexprimiert in verschiedenen Zelllinien von oralen Karzinomen (Han Q et al. 2014). Beta-Defensin-1 spielt eine Rolle bei der Differenzierung von Keratinozyten. So wirkt Defensin-beta 1 regulierend auf die Entwicklung von “tight junctions”  in kultivierten humanen Keratinozyten (Goto H et al. 2013).
• Weiterhin scheint es eine moderierende Rolle bei renalen Karzinomen und dem Prostatakarzinom  zu spielen.
• Gingivalen Epithelzelllinien denen unterschiedliche Mengen (25-200 μg/ml) an Grüntee-Extrakten oder Epigallocatechin-3-gallat zugesetzt wurden zeigten eine Hochregulierung der Beta-Defensinen 1 und 2.
• Antimikrobielle Aktivität:  Beta-Defensin 1 hat antimikrobielle Aktivität. Kann als Ligand für den C-C-Chemokinrezeptor CCR6 wirken. So korreliert der HBD-1-Spiegel mit der Aktivität der Lungentuberkulose (Pohorielova OO et al. 2021). In Alveolarmakrophagen von HIV-Infizierten ist die Beta-Defensin 1 Expression vermindert (Alp S et al. 2005).
• COPD/Asthma: Erhöhte Spiegel des Defensins beta 1 lassen sich bei der COPD und beim schweren Asthma bronchiale nachweisen. Hierbei ist die Produktion an Defensin beta  abhängig vom Schweregrad der Atemwegserkrankungen. Das Defensin kann als effiziente Biomarker betrachtet werden (Baines KJ et al.2015). Defensin beta 1 wird u.a. auch  mit der Pathogenese von Mukoviszidose in Verbindung gebracht.
• Spermienmotilität: Beta-Defensin 1 reguliert positiv die Spermienmotilität und bakterizide Aktivität in einer CCR6-abhängigen Weise. Bindet an CCR6 und löst eine Ca2+-Mobilisierung in den Spermien aus, die für deren Motilität wichtig ist (Khayamabed R et al. 2020).
• Nicht-segmentale Vitiligo:  Polymorphismen des DEFB1-Gens (GG-Genotyp und G-Allel) führen bei Patienten mit Nicht-segmentaler Vitiligo zu erniedrigten Serumspiegel von HBD-1 (Farag AGA et al. 2023). Der Polymorphismus des DEFB1-Gens  kann das Vitiligo-Risiko modulieren und zur Vitiligo-Entwicklung in der ägyptischen Bevölkerung beitragen.

1. Baines KJ et al. (2015) Airway β-Defensin-1 Protein Is Elevated in COPD and Severe Asthma. Mediators Inflamm 2015:407271.
2. Farag AGA et al. (2023) Human beta-defensin 1 circulating level and gene polymorphism in non-segmental vitiligo Egyptian patients. An Bras Dermatol 98:181-188.
3. Frye M et al. (2001) Expression of human beta-defensin-1 promotes differentiation of keratinocytes. J Mol Med (Berl) 79:275-282.
4. Goto H et al. (2013) Human beta defensin-1 regulates the development of tight junctions in cultured human epidermal keratinocytes. J Dermatol Sci 71:145-148.
5. Han Q et al. (2014) Human beta-defensin-1 suppresses tumor migration and invasion and is an independent predictor for survival of oral squamous cell carcinoma patients. PLoS One 9:e91867.
6. Khayamabed R et al. (2020) Effect of recombinant β-defensin 1 protein on human sperm motility and viability. Andrologia 52(1):e13455.
7. Li Y et al. (2015)  Host Avian Beta-Defensin and Toll-Like Receptor Responses of Pigeons following Infection with Pigeon Paramyxovirus Type 1. Appl Environ Microbiol 81:6415-6424.
8. Lombardo Bedran TB et al. (2014)  Green tea extract and its major constituent, epigallocatechin-3-gallate, induce epithelial beta-defensin secretion and prevent beta-defensin degradation by Porphyromonas gingivalis. J Periodontal Res 49:615623. 
9. Németh BC et al. (2014) Relevance of α-defensins (HNP1-3) and defensin β-1 in diabetes. World J Gastroenterol 20:9128-9137.
10. Pohorielova OO et al. (2021) Human-beta-dfensin-1: porgonostic marker of tuberculoisis severity and treatment effectiveness in pulmonary tuberculosis. Wiad Lek 74:1839-1843.
11. Schroeder BO (2012) Human beta-defensin 1: from defence to offence. Z Gastroenterol 50:1171-1175.
12. Wang XF et al. (2015) Antimicrobial activity of human β-defensins against lactic acid bacteria. Nat Prod Res 29:2164-2166.