Antibakterielle Peptide sind kurze Aminosäureketten, die der Körper verwendet, um infektiöse Bakterien abzutöten. Sie sind Teil der angeborenen Immunantwort des Körpers, daher sind sie in ihrer Wirkung unspezifisch. Manchmal werden diese Peptide als antimikrobielle Peptide bezeichnet, da sie in der Lage sind, andere Organismen wie Viren und Pilze sowie Tumorzellen abzutöten.
Im Durchschnitt bestehen antibakterielle Peptide aus Ketten von nur 15 bis 45 Aminosäureresten. Sie sind sauer, haben also eine positive Ladung. Die Größe und Ladung dieser Peptide haben wichtige Auswirkungen auf ihre Rolle bei der Immunität. Die Herstellung dieser Peptide innerhalb von Immunzellen kann aufgrund ihrer geringen Größe schnell erfolgen. Dies ermöglicht es dem Körper, eine große Anzahl von Peptiden zu bilden, um eine große Anzahl von sich schnell teilenden Bakterien zu bekämpfen.
Die meisten Bakterien haben eine negativ geladene Zellmembran. Antimikrobielle Peptide mit einer positiven Ladung werden daher von ihnen angezogen. Die Wirtszellen des Körpers haben Oberflächencholesterin, das bewirkt, dass sie neutral sind, sodass diese Peptide nicht auf sie abzielen.
Aufgrund ihrer strukturellen Unterschiede haben antibakterielle Peptide viele Möglichkeiten, Bakterien abzutöten. Sie können Poren in der Bakterienzellmembran öffnen oder in die Membran eindringen und im Inneren wirken. Sobald sie sich in einem Bakterium befinden, können diese Peptide bakterielle Organellen schädigen, die DNA-Replikation verhindern oder die Zellteilung stören.
Mit wenigen Ausnahmen schließen diese Peptide ihre Wirkung immer dadurch ab, dass sie einen Abbau der Zellmembran verursachen, der als Lyse bezeichnet wird. Dieser Vorgang zerstört die Bakterien vollständig. Viele Male haben diese Peptide die Bakterien jedoch tatsächlich auf andere Weise abgetötet, bevor es zur Lyse kommt.
Neben der direkten Abtötung infektiöser Organismen haben antibakterielle Peptide noch weitere Funktionen. Peptide können helfen, Wunden zu heilen, nahe gelegene Immunzellen dazu zu bringen, verschiedene Gene zu exprimieren oder bestimmte Maßnahmen gegen nahe gelegene Keime zu ergreifen. Sie können als Signalmoleküle fungieren, die Immunzellen veranlassen, mehr Zellen dazu zu bringen, an einer Verletzungsstelle anzukommen. Alle diese Maßnahmen tragen dazu bei, den Körper von Infektionen zu befreien.
Bakterien können gegen einige Peptide resistent werden, genauso wie sie gegen Antibiotika resistent werden können. Resistenzen treten normalerweise in Form von Veränderungen ihrer Zelloberfläche auf, wodurch es für Peptide schwieriger wird, sie zu erkennen und anzugreifen. Im Allgemeinen kann der Körper diese Abwehrmechanismen jedoch überwinden. Es gibt Hunderte von Arten von antibakteriellen Peptiden, die im Körper produziert werden, mit leichten Variationen in Form und Funktion. Eine solche Sorte ermöglicht es dem Körper, Infektionen auch bei Resistenzen abzuwehren.