22.07.11

Darmkeim

EHEC-Erreger ist besonders robust

Forscher entdecken neue Details des Erregers O104:H4. Er ist ungewöhnlich resistent gegen Magensäure und erreicht dadurch den Darm fast unversehrt

Von Marc Hasse
Foto: dpa
EHEC-Erreger
Unter Beobachtung: Der aggressive EHEC-Keim, hier in einer Laborkultur, lässt sich nur langsam seine Tricks entlocken

Hamburg. Sie waren schnell: Am 25. Mai - nur fünf Tage nach Bekanntgabe der ersten Infektionsfälle - hatte ein Team um den Münsteraner Mikrobiologen Prof. Helge Karch den spezifischen Erreger vom Typ O104:H4 identifiziert, der die schwerste EHEC-Epidemie auslöste, die es hierzulande je gab. Am 3. Juni legte Karchs Kollege Prof. Dag Harmsen nach: Seinem Team war es gelungen, das Genom des Erregers zu entziffern. Nahezu zeitgleich veröffentlichten auch Hamburger Forscher um Dr. Holger Rohde vom UKE ihre Erkenntnisse.

Nun haben die Münsteraner um Harmsen ihre erste eingehende Analyse im Online-Magazin "PloS ONE" veröffentlicht. Daraus ergeben sich neue Details. So fanden die Forscher Gene, die darauf hindeuten, dass der Keim stärker gegen Säure resistent ist als andere EHEC-Erreger. Deshalb hat er bessere Chancen, die Magensäure unversehrt zu überstehen, in den Darm zu gelangen und dort Giftstoffe (Shigatoxine) freizusetzen, die bei ungewöhnlich vielen Betroffenen zum Ausfall der Nieren und womöglich auch zu den Hirnstörungen führten. Außerdem fanden die Forscher Gene, die den Keim resistent gegen Antibiotika machen könnten. Während der Epidemie hatten Ärzte die Maxime verfolgt, den Keim nicht mit Antibiotika zu behandeln, weil er dadurch - infolge einer Art Stressreaktion - noch mehr Gift produzieren könnte. Eine Resistenz wäre ein weiterer Grund, nach neuen Wirkstoffen suchen.

Die besondere Säureresistenz allein erklärt aber noch nicht, was den Keim so gefährlich macht. Bisher vermuteten Forscher, dass er sich besonders fest an die Darmwand anheften kann und deshalb dort lange verweilt. Dadurch könnte er eine erheblich größere Menge Gift produzieren. Diese Anheftungseigenschaften konnten die Münsteraner jetzt zumindest experimentell bestätigen. "Das dingfest zu machen kann aber noch Jahre dauern", sagt Dag Harmsen. Denn während sich mittlerweile sehr schnell bestimmen lässt, aus welchen Genen das Erbgut besteht, ist es immer noch extrem zeitaufwendig, die Funktionen der einzelnen Gene zu ergründen. Erst sie liefern jedoch Anhaltspunkte, wie sich der Erreger bekämpfen ließe.

Doch schon die zunehmende Geschwindigkeit der Sequenzierung bezeichnen die Forscher als großen Erfolg. "Wir brauchten im Juni nur 62 Stunden für die Bestimmung des kompletten Erbguts", sagt Dag Harmsen. Möglich geworden sei das mit einer neuen Maschine, genannt PGM (personal genom machine), die kaum größer ist als Laserdrucker für Büros.

Bisher gab es solche Geräte nur in erheblich größeren Versionen, die mindestens eine halbe Million Euro kosteten und deshalb nur für wenige Genom-Zentren erschwinglich sind. PGM sind schon ab 100 000 Euro zu haben. Künftig könnten sie noch günstiger werden und deshalb bald in immer mehr Kliniken Einzug halten, sagt Dag Harmsen, der von einer "Demokratisierung der Genom-Analysen" spricht.

Bereits an EHEC erkrankten Menschen hilft diese Entwicklung zwar nicht. Doch die Maschinen könnten dazu beitragen, dass sich künftig weniger Menschen infizieren. Denn dank der schnellen Sequenzierung könnte die Quelle einer EHEC-Epidemie rascher gefunden werden. Zunächst müssen Forscher das genaue Erbgut des Erregers kennen. Dann können sie Schnelltests entwickeln, mit denen verdächtige Lebensmittel untersucht werden können. Bei dem Ausbruch in diesem Jahr hatten EHEC-Funde auf Gurken für Verwirrung gesorgt. Später stellte sich heraus, dass es sich nicht um den grassierenden EHEC-Typ handelte.

Wie ein Bakterium sich von anderen unterscheidet und wie es sich entwickelt hat, weiß man bisher aus dem Abgleich mit Sammlungen von Bakterienstämmen. Eine solche hatte Mikrobiologe Helge Karch schon 1996 angelegt. So fanden die Münsteraner heraus, dass der aktuelle Ausbruchsstamm in weiten Teilen identisch ist mit einem Stamm, den Karch 2001 sequenziert hatte. Allerdings hat sich der neue Stamm seitdem auch abweichende genetische Elemente zugelegt. Welche davon ihn so gefährlich machen, müssen weitere Untersuchungen zeigen.

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