Blasenentzündung: Wie sich die Bakterien in der Harnröhre festbeißen

Wie sich Bakterien bei einer Blasenentzündung ihren Weg bahnen
Insbesondere in den kalten Wintermonaten leiden viele Menschen an einer Blasenentzündung. Frauen trifft es deutlich häufiger als Männer. Meist sind E-coli-Bakterien die Verursacher der Harnwegsinfektionen. Forscher aus der Schweiz haben nun herausgefunden, wie sich die Erreger in der Harnröhre festhalten, um nicht vom Urin ausgespült zu werden.

Fast jede zweite Frau bekommt eine Blasenentzündung
Vor allem in der kalten Jahreszeit leiden viele Menschen an einer Blasenentzündung. Typische Anzeichen einer Erkrankung sind vor allem Brennen und Schmerzen beim Wasserlassen. Ständiger Harndrang ist ein weiterer Hinweis auf eine Infektion. Manchmal treten zudem krampfartige Schmerzen, Blut im Urin und Fieber auf. Zwar können auch Männer erkranken, doch Gesundheitsexperten zufolge sind bis zu 95 der Betroffenen weiblich. Fast jede zweite Frau leidet mindestens einmal in ihrem Leben an einer Blasenentzündung. Die Tatsache, das Frauen häufiger von einer Blasenentzündung betroffen sind als Männer, liegt in einem anatomischen Unterschied begründet. Die Harnröhre von Frauen ist mit etwa vier Zentimeter kürzer und damit eher geeignet, eindringenden Bakterien den Weg nach oben in die Harnblase zu ermöglichen.

Infektion meist durch Darmbakterien ausgelöst
Ausgelöst werden Blasenentzündungen durch Keime. In achtzig Prozent der Fälle sind E-coli-Bakterien (Escherichia coli) dafür verantwortlich. Diese wandern über die Harnröhre zur Blase und lösen dort schmerzhafte Entzündungen aus. In der Fachzeitschrift „Nature Communications“ berichten Forscher der Universität Basel und der Eidgenössischen Technischen Hochschule (ETH) Zürich, dass sie herausgefunden haben, wie es dem Keim dank eines Proteins mit ausgeklügelter Schließtechnik gelingt, sich an der Harnwegsoberfläche anzuheften und so sein Ausschwemmen mit dem Harn zu verhindern.

Keimen gelingt es sich in der Harnröhre festzuhalten
Laut einer Mitteilung der Uni Basel stellten die Forscher um Prof. Timm Maier vom Biozentrum und Prof. Beat Ernst vom Pharmazentrum der Universität Basel, sowie Prof. Rudolf Glockshuber vom Institut für Molekularbiologie und Biophysik der ETH Zürich fest, wie es den Bakterien gelingt, sich mit dem Protein FimH beim Urinausscheiden festzuhalten und dennoch die Harnröhre hinauf zu wandern. Die Krankheitserreger besitzen demnach lange fadenförmige Zellfortsätze an deren Ende das Protein FimH einen winzigen Haken bildet. Dieses Protein, welches sich an Zuckerstrukturen auf den Zelloberflächen des Harntraktes heftet, bindet umso fester an die Zuckermoleküle, je stärker am Bakterium gezogen wird. Bei der Ausscheidung des Harns entstehen durch den Flüssigkeitsstrom starke Zugkräfte, unter denen FimH das Bakterium so vor dem Ausschwemmen schützt.

Mechanische Kräfte regulieren Bindungsstärke
„Durch die Kombination verschiedener biophysikalischer und biochemischer Methoden konnten wir das Bindungsverhaltens von FimH in bisher unerreichter Genauigkeit aufklären“, sagte Glockshuber. Die Wissenschaftler zeigten erstmals, wie mechanische Kräfte die Bindungsstärke von FimH regulieren. „Das Protein FimH besteht aus zwei Teilen, wobei der zweite, nicht-zuckerbindende Teil steuert, wie fest der erste an die Zuckermoleküle bindet“, so Maier. „Wenn beide Teile nun durch den Harnfluss auseinandergezogen werden, schnappt die Zuckerbindungsstelle zu. Lassen die Zugkräfte jedoch nach, öffnet sich die Bindungstasche. Jetzt können sich die Bakterien lösen und die Harnröhre hinauf wandern.“

Suche nach alternativen Behandlungsstrategien
Obwohl natürliche Hausmittel zur Behandlung von Blasenentzündungen oft ausreichen, sind Harnwegsinfektionen laut Mitteilung der Universität Basel der zweithäufigste Grund für die Verschreibung von Antibiotika. Die Suche nach alternativen Behandlungsstrategien rückt nicht zuletzt aufgrund der zunehmenden Resistenzen immer mehr in den Fokus. Ein Wirkstoff gegen das Anheften von FimH wäre deshalb eine willkommene Alternative, die den Einsatz von Antibiotika häufig überflüssig machen könnte. (ad)