Wie Durchfallerreger heil durch den Magen kommen

Escherichia coli

Tübingen – Enteropathogene Escherichia coli (EPEC) und Bakterien der Gattung Yersinia sind wichtige Erreger von schweren Durchfallerkrankungen, an denen besonders in Entwicklungsländern zahlreiche Kleinkinder erkranken und sogar sterben. Menschen nehmen diese Bakterien häufig über den Mund auf, sodass eigentlich der Magen mit seiner zerstörerischen Säure eine Barriere gegen die Infektion bieten sollte.

Mitglieder des Sonderforschungsbereichs „Die bakterielle Zellhülle“ an der Universität Tübingen, sowie Wissenschaftler des Universitätsklinikums sowie des Tübinger Max-Planck-Instituts für Entwicklungsbiologie haben jetzt beschrieben, wie den Bakterien die Magenpassage gelingt. Die Studie ist in der Zeitschrift Molecular Microbiology erschienen (doi 10.1111/mmi.12840).

EPEC- und Yersinia-Bakterien befallen die Zellen des Dünndarms, die die Nahrung aufnehmen. Dabei nutzen die Bakterien sogenannte Adhäsine, um sich an die Darmepithelzellen anzuheften und eine Transportverbindung zwischen den Bakterien und der Darmzelle herzustellen.

Eines dieser Adhäsine ist das Protein „Intimin“. Vor der eigentlichen Infektion im Darm befindet sich das Intimin zunächst in der äußeren Hülle der Bakterien, die aus mehreren Schichten besteht: der inneren und der äußeren Membran sowie der festeren Zellwand zwischen den beiden Membranen. Das Gerüst dieser Zellwand besteht aus Peptido­glykan, einem netzartigen Riesenmolekül aus Zucker- und Aminosäurebausteinen.

Die Forscher berichten jetzt, dass das Intimin eine Proteindomäne besitzt, die das Intimin an das Peptidoglykan der Zellwand bindet. „Allerdings funktioniert das nur unter sauren Bedingungen“, erklärt Dirk Linke, einer der Autoren der Studie. Diese Bindung wirke stabilisierend auf die Zellhülle des Bakteriums.

„Wir gehen davon aus, dass die EPEC-Bakterien durch diesen Mechanismus vor aggressiver Säure und mechanischen Belastungen geschützt sind und daher unbeschadet den Magen passieren können“, so die Folgerung der Arbeitsgruppe. Das Intimin unterstütze somit den Infektionsprozess der Bakterien, die möglicherweise sonst kaum in den Dünndarm gelangen könnten.

Die Wissenschaftler hoffen, dass die Kenntnis dieser molekularen Zusammenhänge dazu beitragen kann, die Virulenz von Erregern besser zu beurteilen und gefährliche Durchfallerkrankungen langfristig effektiver zu bekämpfen. © hil/aerzteblatt.de