Ein "Chamäleon" im Magen

12.07.2016

Das Magenkrebs auslösende Bakterium Helicobacter pylori kann sich so genau an den Menschen anpassen, dass es so individuell wird wie ein menschlicher Fingerabdruck: Wie kein anderes Bakterium variiert es dazu im Laufe der Infektion seine Gene.
Bild: Professor Dr. Sebastian Suerbaum mit der Doktorandin Iratxe Estibariz und dem Postdoc Dr. Florent Ailloud, die im Labor stehen und Petrischalen in der Hand halten; Copyright: MHH/Kaiser

Professor Dr. Sebastian Suerbaum mit der Doktorandin Iratxe Estibariz und dem Postdoc Dr. Florent Ailloud, die an dem Nachfolgeprojekt der jetzt publizierten Studie arbeiten; © MHH/Kaiser

Nun haben Wissenschaftler der Medizinischen Hochschule Hannover (MHH) in Zusammenarbeit mit dem Statistikexperten Dr. Xavier Didelot vom Imperial College in London den Grund für diese große Variabilität herausgefunden: Bereits bekannt war, dass zwei verschiedene Helicobacter pylori-Bakterien DNA-Fragmente austauschen, wenn sie im Magen aufeinandertreffen. Nun zeigte sich, dass die große Individualität dadurch zustande kommt, dass es zwei Aufnahmemechanismen gibt, die zur Integration von Fragmenten unterschiedlicher Längen führen: "Die Aufnahme ganz kurzer Genschnipsel, die weniger als 50 Basenpaare lang sind, ermöglicht den Bakterien eine extrem hohe Variabilität innerhalb der Gene. Die Aufnahme längerer, im Durchschnitt 1.600 Basenpaare umfassende, DNA-Stücke sorgt für Konstanz und die Möglichkeit, ganze Gene auszutauschen. Der Effekt des Erbgut-Austausches ähnelt sogar dem, der bei sexuell reproduzierenden Organismen stattfindet", erläutert Professor Dr. Sebastian Suerbaum. Der Leiter des MHH-Instituts für Medizinische Mikrobiologie und Krankenhaushygiene möchte mit seinem Team nun den zugrundeliegenden molekularen Mechanismen auf die Spur kommen. Einen Mechanismus konnte er bereits klären: Helicobacter pylori besitzt viele sogenannte Restriktionsenzyme, die eindringende fremde DNA zerschneiden. Doch die aufgenommenen Stücke von DNA anderer Helicobacter pylori-Bakterien werden unabhängig von diesen Enzymen in das Erbgut integriert. Die Ergebnisse veröffentlichten die Forscher in der angesehenen Fachzeitschrift Nature Communications.

Die große genetische Variabilität von Helicobacter pylori wird auch als eine wichtige Hürde für die Entwicklung eines Impfstoffs gegen diesen Erreger angesehen. Das ist eine wichtige Motivation für die Forscher, deren Arbeiten im Rahmen des Deutschen Zentrums für Infektionsforschung (DZIF) und des Sonderforschungsbereichs (SFB) 900 gefördert werden.

Etwa 40 Prozent der Deutschen sind chronisch mit Helicobacter pylori infiziert. Es kann unter anderem Magengeschwüre verursachen und ist für den größten Teil der Magenkrebserkrankungen verantwortlich. Jüngst konnte nachgewiesen werden, dass Patienten mit einer Helicobacter pylori-Infektion, die behandelt werden, weniger häufig Magenkrebs bekommen als unbehandelte Patienten. Deswegen sind die Empfehlungen für die Behandlung des Magenkrebserregers deutlich ausgeweitet worden.

MEDICA.de; Quelle: Medizinische Hochschule Hannover

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