Multiresistente Erreger

Strategien in der Nase verstehen

Staphylococcus aureus ist durch Adaption seines Stoffwechsels sehr gut an Stress angepasst.

Staphylococcus aureus

Rasterelektronenmikroskopische Aufnahme von Zellen des Eiter-Erregers Staphylococcus aureus | HZI/Manfred Rohde

Staphylococcus aureus ist ein oft multiresistenter Erreger von Wundinfektionen und kommt bei 20 bis 30 Prozent der Menschen als natürlicher Begleiter hauptsächlich in der Nasenflora vor. Um sein Verhalten in dieser Umweltnische besser zu verstehen, führten Wissenschaftler des Helmholtz-Zentrums für Infektionsforschung (HZI) in Braunschweig jetzt erstmals eine sogenannte Transkriptom-Studie durch, eine Analyse aller in der Zelle aktiven Gene.

Stoffwechsel adaptiert

Das Ergebnis: Der Keim zeigt eine sehr gute Stressanpassung, indem er seinen Stoffwechsel adaptiert. Dadurch ist er in der Lage, seine Zellwandzusammensetzung zu verändern oder niedermolekulare organische Verbindungen aufzunehmen oder zu synthetisieren und dadurch erhöhte Salzkonzentrationen in der Nase zu überleben. Die Erkenntnisse aus den genetischen Analysen des Keims im Wirt und die Gemeinsamkeiten zwischen unterschiedlichen Stapyhlococcus aureus-Arten könnten zukünftig dabei helfen, multiresistente Krankheitserreger in der Nase von Patienten in Krankenhäusern zu bekämpfen.

Nase ist kritische Infektionsquelle

Unsere Nasenhöhle ist natürlicherweise durch eine Vielzahl von Mikroorganismen besiedelt, deren Interaktionen untereinander und mit dem menschlichen Wirt von bisher unverstandener Komplexität und Dynamik sind. Sie ist auch das Habitat von Staphylococcus aureus, einem gefürchteten, oft multiresistenten Erreger schwerer Infektionen. Auch wenn das Tragen des Keims meist symptomlos verläuft, spielt die Besiedelung der Nase eine wichtige Rolle als kritische Infektionsquelle in der Bevölkerung und in Krankenhäusern. Wenn der Erreger in offene Wunden eindringt, kann das sehr gefährlich werden. Seit einigen Jahren wird es zunehmend zum Problem, weil immer häufiger MRSA-Bakterien auftreten – methicillin-resistente Staphylococcus aureus-Stämme, gegen die viele gängige Antibiotika unwirksam sind.

Erklärung nicht allein mit Selektionsdruck

Der Grund für das gehäufte Auftreten dieser MRSA-Keime ist bisher noch unklar und kann nach Ansicht der Forscher nicht allein mit dem Selektionsdruck durch Antibiotika erklärt werden. Die Wissenschaftler am Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung versuchen nun, mit modernsten Sequenziermethoden und umfangreichen bioinformatischen Analysen aufzuklären, wie sich S. aureus in seiner ökologischen Nische, der Nase mit ihren Umweltbedingungen und der mikrobiellen Nachbarschaft, durchsetzt.

Verhalten im Menschen erforschen

„Staphylococcus aureus gehört als Erreger von Wundinfektionen beim Menschen zu den meist studierten bakteriellen Arten und sein Verhalten unter Laborbedingungen, als in vitro bezeichnet, wurde schon im Detail untersucht. Mit dem Aufkommen der Sequenzierung im Hochdurchsatz steigt nun aber das Interesse daran, den Keim in vivo, also sein Verhalten im Menschen, zu erforschen“, erklärt HZI-Wissenschaftler Prof. Dietmar Pieper, Leiter der Arbeitsgruppe „Mikrobielle Interaktionen und Prozesse“. Die derzeitige Sequenziertechnik ermöglicht es unter anderem, die gesamte mRNA, also die Abschriften aller aktiven Gene, von Staphylococcus zu analysieren und so zum Beispiel Rückschlüsse auf den Stoffwechsel der Bakterien in der menschlichen Nase zu ziehen.