Gift gegen Zellteilung

News: Gift gegen Zellteilung

Eine Lebensmittelvergiftung ist eine im wahrsten Sinne des Wortes üble Sache. Auslöser für die Magendarmverstimmung sind unter anderem Toxine des Bakteriums Campylobacter. Doch Brechreiz und Magenschmerzen sind noch die eher harmlosen Folgen. Der Krankheitserreger kann offenbar auch eine Substanz abgeben, welche die Zellteilung der Wirtszellen verhindert.

Die Bakteriengattung Campylobacter gilt als einer der häufigsten Verursacher von Lebensmittelvergiftungen. Der Krankheitserreger produziert im Darm seines Opfers das Toxin CDT (Cytolethal Distending Toxin). Das Gift verhindert die Teilung der Darmzellen, die daraufhin krankhaft anschwellen. Man vermutet, dass dadurch das Immunsystem des Wirtes blockiert wird.

Unbekannt war bisher die genaue Wirkung des Bakterientoxins. Maria Lara-Tejero und Jorge Galán von der School of Medicine der Yale University in New Haven fanden jetzt in der Art Campylobacter jejuni das Protein CdtB, das offensichtlich für die toxische Wirkung verantwortlich ist (Science vom 13. Oktober 2000). CdtB ähnelt in seinem Aufbau dem Enzym DNase, das die Erbsubstanz DNA abbaut.

Das Toxin entfaltet seine giftige Wirkung unmittelbar vor Beginn der Zellteilung. Jede gesunde, sich teilende Zelle durchläuft einen typischen Zellteilungszyklus: Nach der eigentlichen Teilung, der Mitose, beginnt die Wachstumsphase der Zelle, die auch als Interphase bezeichnet wird. Sie beginnt mit der G₁-Phase (gap für "Lücke"), an die sich die S-Phase anschließt. Hier verdoppeln sich die Chromosomen. In der nachfolgenden G₂-Phase wächst die Zelle weiter und bereitet sich auf die neue Zellteilung vor.

Die beiden Mikrobiologen konnten nun nachweisen, dass das Bakterientoxin die Zell-DNA genau im Übergang zwischen G₂-Phase und Mitose angreift. Die vergiftete Zelle versucht, die DNA-Schäden zu reparieren und unterbricht daher ihren Teilungszyklus. Sie bleibt damit in der G₂-Phase "gefangen". Da sie weiter wächst, schwillt sie schließlich krankhaft bis zur fünffachen Größe an.

Die Wissenschaftler spekulieren, dass der Krankheitserreger Campylobacter auch Darmkrebs auslösen könnte, da das Bakterientoxin unmittelbar die DNA der Wirtszellen schädigt. Die dadurch ausgelösten Mutationen könnten zumindest das Krebsrisiko erhöhen.

Siehe auch

Spektrum Ticker vom 16.6.1998
"Alte Keime – neue Risiken "
(nur für Ticker-Abonnenten zugänglich)
Spektrum der Wissenschaft 4/96, Seite 68
"Der Erreger des Magengeschwürs"
(nur für Heft-Abonnenten online zugänglich)

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