Salmonellen und den von ihnen ausgelösten Durchfallerkrankungen ist schwer beizukommen: Die Bakterien sind gegen viele Antibiotika resistent und entgehen auch den Waffen des Immunsystems. Den Grund dafür hat nun ein internationales Forscherteam entdeckt: Drei mutierte Gene sorgen für eine hohe Anpassungsfähigkeit des Bakteriums. Das veränderte Bakterium baut sich spezielle Proteine und reagiert damit passend auf die meisten Gegenreaktionen der gestressten Wirtszelle.
Salmonellen werden meist über Lebensmittel aufgenommen und machen sich vor allem im Darmtrakt breit. Die durch sie ausgelösten Erkrankungen sind in Deutschland nach dem Infektionsschutzgesetz meldepflichtig. Dennoch ist nach Schätzungen der Gesundheitsämter jeder fünfte Mensch in Deutschland Träger der Bakterien. Bei gesunden Menschen klingt der Durchfall ab, gefährlich ist die Infektion vor allem für Kleinkinder, Jugendliche, Senioren oder Patienten mit Krebs oder Aids.
Die Wissenschaftler um Ferric Fang von der University of Washington in Seattle verglichen das Erbgut verschiedener Salmonellengruppen und entdeckten als auffälligsten Unterschied die Mutationen der beiden Gene poxA und yjeK. Die Informationen dieser beiden Gene übersetzt ein weiteres Gen in die Herstellung von Proteinen. Durch kleine Veränderung von poxA und yjeK können die Salmonellen neue Stoffe aufbauen, mit denen sie sich gegen Abwehrmaßnahmen eines Wirts oder Antibiotika schützen, schreiben die Forscher. Nach ihren Untersuchungen verhalten sich die mutierten Salmonellen unter 300 verschiedenen Laborbedingungen anders als ihre Urform. So kann sich beispielsweise das Bakterium durch eine Veränderung seines Stoffwechsels plötzlich alternative Energiequellen in der Wirtszelle erschließen. Auch entwickelt es die Fähigkeit, in Umgebungen zu atmen, in denen die normale Salmonelle abstirbt. Dabei dürften Sauerstoffverbindungen entstehen, die für die Wirtszelle giftig sind, erklärt Fang.
Den Mechanismus der Salmonellen, sich gegen Stress durch geschickte Umbaumaßnahmen resistent zu machen, haben die Forscher zudem auch in Pflanzen- und Tierzellen nachgewiesen: Normaler Weise schnappt sich bei der Proteinproduktion die so genannte Transfer-RNA einen Baustein und setzt ihn an das Ende einer dadurch wachsenden Molekülkette. Doch auch das Gen poxA kann eingreifen: Es sorgt dafür, dass der Baustein in seine eigene Proteinproduktion abgezweigt wird.
Ferric Fang (University of Washington, Seattle) et al.: Molecular Cell , doi: 10.1016/j.molcel.2010.06.021 ddp/wissenschaft.de ? Rochus Rademacher
