23.08.10 Koevolutionsprozess zwischen bakteriellem Sekretionsapparat und menschlichem Signalprotein
Magenkrebs: Bakterien passen sich an Menschen an
Forscher klären Evolution einer bakteriellen Injektionsspritze auf
Abb. 1: Der enge, molekulare Kontakt, den ein Teil des
bakteriellen Eiweißmoleküls CagA mit einem menschlichen Signalprotein (MARK2)
eingeht, ist ein Ergebnis der langen Koevolution
Quelle: Professorin Dr. Christine Josenhans, Medizinische Hochschule Hannover
30 bis 40 Prozent der Deutschen sind mit einem Bakterium infiziert, das Magenschleimhautentzündungen, Magen- und Zwölffingerdarmgeschwüre sowie Krebs verursachen kann: Helicobacter pylori. Weltweit sind mehr als die Hälfte aller Menschen betroffen. Doch wie das Bakterium Krebs auslöst, ist weitgehend ungeklärt. Fest steht, dass dabei eine bestimmte bakterielle Genregion eine zentrale Rolle spielt. Diese so genannte cag-Pathogenitätsinsel untersuchen Wissenschaftler um Professorin Dr. Christine Josenhans und Professor Dr. Sebastian Suerbaum, Institut für Medizinische Mikrobiologie und Krankenhaushygiene der Medizinischen Hochschule Hannover (MHH), gemeinsam mit einem internationalen Team um Professor Dr. Mark Achtman von der Universität Cork (Irland), sowie Kollegen vom Max-Planck-Institut für Infektionsbiologie in Berlin und weitere Kooperationspartnern aus Belgien und den USA.
Professorin Josenhans erklärt: „Das Bakterium hat vielfältige Möglichkeiten
zum ‚Feintuning’ der Inselfunktion. Sie spielen möglicherweise bei der Anpassung
an den individuellen menschlichen Wirt und dessen Immunabwehr und auch bei der
Krankheitsentstehung eine große Rolle“. Auf der untersuchten Insel befinden sich
Gene, die das Bakterium in die Lage versetzen, einen winzig kleinen
Sekretionsapparat, eine „molekulare Injektionsspritze“, zu bilden. Mit dieser
Spritze kann das Bakterium ein hochaktives krebserregendes Eiweißmolekül, CagA,
in die menschlichen Zellen einschleusen.
Die Wissenschaftler verglichen die Pathogenitätsinseln der Bakterien von mehr
als dreißig Patienten aus allen Teilen der Welt. Sie fanden heraus, dass die
Inseln praktisch gleichzeitig mit der Entwicklung des modernen Menschen und
dessen Kolonisierung durch den chronischen Krankheitserreger Helicobacter
pylori aufgenommen wurden. Dies fand vor der ersten Auswanderung der
modernen Menschen aus der Ursprungsheimat Afrika statt. Seitdem hat sich die
Insel in einem Koevolutionsprozess gemeinsam mit dem Menschen weiterentwickelt.
„Diese Ergebnisse sind nicht nur eine wichtige Basis für weitere
Grundlagenforschung darüber, wie Helicobacter pylori den Menschen chronisch über
Jahrzehnte infiziert und Krebs auslöst, sondern haben auch Relevanz für die
Impfstoffentwicklung gegen diesen Krankheitserreger“, erläutert Professor Dr.
Sebastian Suerbaum.
Quelle:
A Global Overview of the Genetic and Functional Diversity in the Helicobacter pylori cag Pathogenicity Island
P. Olbermann, et. al., PLoS Genet. 2010. DOI:
10.1371/journal.pgen.1001069
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Koevolutionsprozess zwischen bakteriellem
Sekretionsapparat und menschlichem Signalprotein
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