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Medizin

04. August 2017
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Ansatzpunkt für Immobilisierung bei Salmonellen identifiziert

Salmonellen sind besonders widerstandsfähig gegen Antibiotika, denn sie besitzen gleich 2 Membranen, die sie vor äußeren Einflüssen schützen. Damit gehören sie zu den gramnegativen Bakterien. Da Infektionen mit diesen Erregern immer schwerer mit Antibiotika zu behandeln sind, suchen Wissenschaftler nach alternativen Wirkstoffen. Ein Ansatzpunkt dafür sind die Flagellen.
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Ohne intakte Flagellen könnten die Bakterien keine Nahrungsquellen ansteuern und könnten auch nicht in fremde Zellen eindringen – sie wären nicht mehr infektiös. Wissenschaftler des Helmholtz-Zentrums für Infektionsforschung (HZI) in Braunschweig haben gemeinsam mit Partnern herausgefunden, dass ein bestimmtes Protein die ersten Schritte des Flagellenaufbaus organisiert. War dieses Protein ausgeschaltet, konnten die Bakterien keine Flagellen mehr bilden. So wären sie auch in ihrer Fähigkeit, einen Wirt zu infizieren, stark eingeschränkt.

Bei der Bildung eines neuen Flagellums lagern sich zunächst verschiedene Bausteine in der Zellmembran zu einer Pore zusammen, aus der das Flagellum wächst. Diese Pore ist ein Kanal für die Bausteine des Flagellums und zugleich der zentrale Bestandteil eines komplizierten, weit verbreiteten Proteintransportsystems – des sogenannten Typ III-Sekretionssystems. Dieses komplexe Gebilde ähnelt im Aufbau einer anderen Struktur vieler Bakterien: einer molekularen Spritze, mit der krankheitserregende Bakterien während einer Infektion zum Beispiel Giftstoffe in Wirtszellen schießen und sie so zum Absterben bringen. Forscher vermuten, dass sich der Bauplan des Spritzenapparates im Laufe der Evolution aus dem der Flagellen entwickelt hat.

Sowohl Flagellen als auch die molekularen Spritzen sind Werkzeuge, die Bakterien für eine Infektion benötigen. „Gelänge es, diese Werkzeuge auszuschalten, wären die Bakterien für den Menschen harmlos“, sagt Dr. Marc Erhardt, Braunschweig. Gemeinsam mit Kooperationspartnern der Universität Osnabrück, des Max-Planck-Instituts für Infektionsbiologie, der Universität Tübingen und des Deutschen Zentrums für Infektionsforschung hat das Team um Erhardt den Aufbauprozess von Flagellen am Bakterium Salmonella enterica im Detail untersucht. „Viele verschiedene Proteine sind am Aufbau der initialen Pore beteiligt, bislang waren ihre individuellen Rollen aber nicht bekannt“, sagt Erhardt.

 
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