Wissenschaftler verfolgen neuen Behandlungsansatz gegen Cholera
Immer wieder wurde in der Vergangenheit über große Cholera-Epidemien mit hunderttausenden Infizierten und tausenden Toten berichtet. Wissenschaftler haben nun einen völlig neuen Ansatz zur Bekämpfung von Cholera entdeckt. Dieser beruht auf der Erkenntnis, dass die Cholera-Erreger unterschiedlichen Einfluss auf die Genaktivität im Magen und Darm nehmen.
Cholera-Epidemien betreffen vor allem Länder mit ohnehin schwacher Infrastruktur. So berichtete die Weltgesundheitsorganisation (WHO) zuletzt über die massive Ausbreitung der Cholera in Jemen, wo sich im Jahr 2017 fast eine Millionen Menschen infiziert haben. Auslöser ist das Bakterium Vibrio cholerae, welches bestimmte Gene im Darm zum Schweigen bringt, um überleben zu können. Diese Erkenntnis könnte auch neue Ansätze zur Behandlung bzw. Prävention eröffnen, berichten Wissenschaftler des Instituts für Molekulare Biowissenschaften an der Universität Graz.
Wie passen sich die Erreger an ihre Umwelt an?
Das Bakterium Vibrio cholerae kann bei unterschiedlichsten Bedingungen überleben. In der Umwelt gedeiht es zum Beispiel in Teichen, Tümpeln oder im Ozean, aber auch unter völlig anderen Bedingungen im menschlichen Darm können sich die Erreger vermehren, erläutern die Forschern. Professor Dr. Stefan Schild und Kollegen vom Institut für Molekulare Biowissenschaften der Uni Graz haben daher untersucht, wie sich das Bakterium an seine jeweilige Umwelt anpasst. Mit einer speziellen Methode analysierten die Wissenschaftler, welche Gene im Wirt die Erreger aktivieren bzw. deaktivieren.
Welche Gene werden ausgeschaltet?
Laut Prof. Schild konnte mit der Methode zum Nachweis der Genaktivierung „unter anderem erforscht werden, wie im Darm das Toxin produziert wird, das den Durchfall auslöst.“ Die Forscher haben zudem eine spezielle Technik entwickelt, um auch die ausgeschalteten Gene zu identifizieren. Bei den Genen, die von den Krankheitserreger ausgeschaltet werden, habe sich gezeigt, dass „die Mikroorganismen nicht nur solche (deaktivieren), die sie gerade nicht brauchen, sondern auch solche, die ihnen unter bestimmten Bedingungen sogar schaden“, erläutert Prof. Schild. Dies sei ein möglicher Angriffspunkt gegen die Infektionskrankheit, der bis jetzt nahezu außer Acht gelassen wurde.
Bakterium muss das eigene Überleben sichern
Im Mausmodell konnten die Forscher laut Mitteilung der Universität Graz bereits einen Faktor identifiziert, der besonders stark unterdrückt wird. Dies sei ein sogenannte Chloridionentransporter, der die Energiequelle des Bakteriums anzapft. Das Bakterium muss diesen im Darm ausschalten, um das eigene Überleben zu sichern. Bei hohen pH-Werten der Umgebung – wie sie im Darm vorliegen –falle es Vibrio cholerae ohnehin schwer, die eigene Versorgung aufrechtzuerhalten. „Bleibt der Transporter aktiv, kann der Erreger aus Kraftmangel den Verdauungstrakt nicht kolonisieren, und die Krankheit kommt nicht zum Ausbruch“, so Prof. Schild weiter.
Deaktivierung der Gene verhinderbar?
Im Magen ist die Situation allerdings eine andere. Hier ist das Bakterium noch auf den Transporter angewiesen, weshalb dieser zunächst aktiv bleibt. „Wenn man dem Bakterium nun vortäuschen könnte, dass es sich noch im Magen befindet, würde man seine Ausbreitung im Darm verhindern“, erläutert Professor Schild. Ziel der weiteren Forschungsarbeit sei es jetzt, herauszufinden, wie man den Mikroorganismus daran hindern könnte, solche Gene im Darm auszuschalten. Diese grundsätzliche Idee, „schweigende“ Erbfaktoren gezielt zu aktivieren, lasse sich prinzipiell auch auf andere Infektionskeime übertragen und eröffne somit eine neue Strategie zu deren Bekämpfung, so das Fazit der Forscher. (fp)
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