Wissenschaftler haben entdeckt, warum chronische Infektionen mit dem Krankenhauskeim Staphylococcus aureus häufig so hartnäckig sind: Die Bakterien können sich im Inneren der Körperzellen verstecken und verfallen dort in eine Art Winterschlaf, in dem lediglich die notwendigsten Stoffwechselfunktionen aufrechterhalten werden. Auf diese Weise können sie mindestens zwei Wochen überleben ? unbemerkt vom Immunsystem und geschützt vor der tödlichen Wirkung von Antibiotika. Erst wenn die Wirtszelle stirbt, gelangen die Keime wieder in die Blutbahn und können die Infektion erneut aufflammen lassen, berichten Christian Garzoni von der Universität Genf und seine Kollegen.
Staphylococcus aureus ist eigentlich ein harmloser Bewohner von Haut und Schleimhäuten gesunder Menschen. Gelangt er jedoch ins Körperinnere, kann der Keim verschiedene Infektionen verursachen, die von einem einfachen Hautabszess bis zur Lungenentzündung oder sogar der häufig tödlich verlaufenden Sepsis reichen. Besonders problematisch ist in diesem Zusammenhang die Fähigkeit der Bakterien, Resistenzen gegen Antibiotika zu entwickeln, die sie zu einer echten Bedrohung in Krankenhäusern macht. Doch auch Infektionen mit nicht resistenten Staphylococcus-Stämmen, etwa in den Atemwegen oder dem Mittelohr, tendieren dazu, chronisch zu werden und immer wieder aufzuflammen ? warum, ist bisher nicht bekannt.
Einen der entscheidenden Faktoren scheinen Garzoni und sein Team nun gefunden zu haben. Als sie kultivierte Lungenzellen im Labor mit den Bakterien infizierten, beobachteten sie, dass die Keime in die Zellen eindrangen und dort innerhalb weniger Stunden ihr Verhalten vollständig veränderten. Dahinter steckte eine umfassende Umprogrammierung der genetischen Aktivität, zeigte eine genauere Analyse: Die Mikroben fuhren ihren Stoffwechsel stark herunter, reduzierten die Produktion der für die Zelle potenziell tödlichen Giftstoffe und teilten sich auch nicht mehr so schnell wie außerhalb der Zellen.
Diese Strategie erwies sich als sehr effektiv: Trotz einer Behandlung mit Antibiotika, die den größten Teil der Bakterien nach vier Tagen abgetötet hatte, fanden die Wissenschaftler auch zwei Wochen später immer noch lebende Mikroben, die in den Zellen das Ende der tödlichen Therapie abgewartet hatten. Zwar sei auch schon früher immer wieder einmal berichtet worden, dass Staphylococcus aureus in der Lage sei, in Zellen einzudringen, so die Forscher. Wie der Keim dort ausharrt, war bislang allerdings unklar. Die neuen Ergebnisse sollen nun helfen, bessere Wirkstoffe gegen die notorisch schwer zu bekämpfenden Infektionen zu entwickeln.
Christian Garzoni (Universität Genf) et al.: BMC Genomics, Online-Vorabveröffentlichung ddp/wissenschaft.de ? Ilka Lehnen-Beyel
