Yersinien

Wie Darmbakterien krank machen

HZI-Forscher entschlüsseln Infektionsmechanismen von Yersinien und Immunantworten des Wirts.

Yersinia pseudotuberculosis

Elektronenmikroskopische Aufnahme von Yersinia pseudotuberculosis | HZI/Manfred Rohde

Yersinien verursachen schwere Darminfektionen. Um ihre Infektionsmechanismen besser zu verstehen, werden Studien mit dem Modellorganismus Yersinia pseudotuberculosis durchgeführt. Wissenschaftler des Helmholtz-Zentrums für Infektionsforschung (HZI) in Braunschweig haben jetzt erstmals eine sogenannte Transkriptomstudie des Erregers im infizierten Lymphknotengewebe von Säugern durchgeführt, also eine Analyse aller aktiven Gene der Krankheitserreger und des Wirts.

Verschiedene Strategien entdeckt

Das Ergebnis: Yersinien nutzen verschiedene Strategien, um ihren Wirt effektiv zu infizieren. Dazu passen sie zum Beispiel ihren Stoffwechsel schnell an, konkurrieren um essenzielle Metallionen oder injizieren Gifte, die die Wirtszellen schädigen. Der infizierte Organismus antwortet mit einer starken Immunabwehr und versucht, die Erreger mit einem Netz aus Fibrinfasern an der Ausbreitung zu hindern. Auch auf Einzelzellebene untersuchten die Wissenschaftler den Infektionsprozess der Darmbakterien in einem systembiologischen Ansatz. Sie konnten zeigen, dass sich Yersinien durch Ausbildung einer heterogenen Population einen Überlebensvorteil im Wirtsgewebe verschaffen. Durch genetische Regelkreise entstehen spontan voradaptierte Bakterien, die eine neue Situation im Wirt möglicherweise besser überleben können. Ein genaueres Verständnis der Wirt-Pathogen-Interaktionen wird es zukünftig erleichtern, potenzielle Ansatzpunkte für neue Medikamente zu identifizieren.

Doktorand Francesco Righetti

Mithilfe moderner Hochdurchsatz-Sequenzier-Methoden haben Forscher alle RNA-Strukturen eines Durchfallerregers auf einmal entschlüsselt. Dabei entdeckten sie eine ganze Reihe von temperaturempfindlichen Strukturen, sogenannte RNA-Thermometer.

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Yersinien sind weit verbreitet

Magen-Darm-Infektionen zählen weltweit zu den häufigsten Erkrankungen. Ausgelöst werden sie zum Beispiel durch bakterielle Erreger wie Yersinien. Diese Darmbakterien sind benannt nach dem Schweizer Alexandre Yersin, der den gefürchteten Pest-Erreger Yersinia pestis entdeckt hat. Fast jeder Mensch infiziert sich im Laufe seines Lebens mit Yersinien. Sie können schwere Darminfektionen mit Entzündungen der Lymphknoten im Bereich des Darmes und akute Bauchschmerzen auslösen. Die stäbchenförmigen Stuhlbakterien kommen in zahlreichen Säugern vor und werden hauptsächlich über kontaminierte Lebensmittel von Tieren auf den Menschen übertragen.