Infektionen: Bakterien mit Thermometer
Haben Bakterien der Gattung Yersinia einen Organismus infiziert, wirkt in ihnen das Protein RovA als Multifunktions-Sensor: Es misst zum einen die Temperatur des Wirts, bestimmt aber auch dessen Stoffwechselaktivität und Nährstoffgehalt. Ermittelt das Protein geeignete Werte, schaltet RovA weitere für die Infektion wichtige Gene ein, fanden Wissenschaftler um Petra Dersch vom Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung in Braunschweig heraus.
Die Funktionsweise von RovA sei in dieser Form bei Bakterien einzigartig, so Dersch. Bei einer Umgebungstemperatur von 25 Grad Celsius sorgt RovA dafür, dass die Bakterien Invasin auf ihrer Oberfläche bilden. Mit Hilfe dieses Proteins können die Yersinien beispielsweise in Darmzellen eindringen, um diese zu infizieren. Immunzellen erkennen diesen so genannten Virulenzfaktor jedoch leicht als Gefahr und starten eine Immunabwehr dagegen.
Am Ende sorgt RovA auch für seinen eigenen Abbau. Waren die ersten Schritte der Infektion erfolgreich, brauchen die Yersinien es nicht mehr: Durch seine veränderte Form bei 37 Grad Celsius können es Enzyme in den Bakterien angreifen und zerschneiden.
Yersinien können verschiedene Krankheiten auslösen. Am bekanntesten ist der Pesterreger Yersinia pestis. Im Mittelalter starb daran rund ein Drittel der Bevölkerung Europas. Die Arten Yersinia enterocolitica und Yersinia pseudotuberculosis rufen Darmentzündung als Folge einer Lebensmittelvergiftung hervor: Die Bakterien infizieren die Darmzellen und es kommt zu schweren Durchfällen.
Die Funktionsweise von RovA sei in dieser Form bei Bakterien einzigartig, so Dersch. Bei einer Umgebungstemperatur von 25 Grad Celsius sorgt RovA dafür, dass die Bakterien Invasin auf ihrer Oberfläche bilden. Mit Hilfe dieses Proteins können die Yersinien beispielsweise in Darmzellen eindringen, um diese zu infizieren. Immunzellen erkennen diesen so genannten Virulenzfaktor jedoch leicht als Gefahr und starten eine Immunabwehr dagegen.
Wie die Forscher um Dersch zeigten, ändert RovA in wärmerer Umgebung seine Form und schaltet damit das Gen für die Invasinproduktion ab. Ohne Invasine auf ihrer Oberfläche sind die Yersinien für das Immunsystem unsichtbar. In neuer Gestalt aktiviert RovA andere Gene der Bakterien, die den Stoffwechsel der Yersinien umstellen: Die Keime ernähren sich nun von den Nährstoffen, die die Wirtszellen bereitstellen. Außerdem produzieren sie Substanzen, die Abwehrzellen des Körpers, wie zum Beispiel Fresszellen, abtöten.
Am Ende sorgt RovA auch für seinen eigenen Abbau. Waren die ersten Schritte der Infektion erfolgreich, brauchen die Yersinien es nicht mehr: Durch seine veränderte Form bei 37 Grad Celsius können es Enzyme in den Bakterien angreifen und zerschneiden.
Yersinien können verschiedene Krankheiten auslösen. Am bekanntesten ist der Pesterreger Yersinia pestis. Im Mittelalter starb daran rund ein Drittel der Bevölkerung Europas. Die Arten Yersinia enterocolitica und Yersinia pseudotuberculosis rufen Darmentzündung als Folge einer Lebensmittelvergiftung hervor: Die Bakterien infizieren die Darmzellen und es kommt zu schweren Durchfällen.
© Helmholtz-Gemeinschaft
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