Forschung: Große Unterschiede zwischen nah verwandten Bakterien entdeckt
Ratgeber Gesundheit & Lebenshilfe
Forschende der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel, des Max-Planck-Instituts für Evolutionsbiologie in Plön und des Imperial College London haben herausgefunden, dass sich krankmachende Pseudomonas aeruginosa-Bakterien in ihren Genen massiv unterscheiden. Die Ergebnisse wurden kürzlich in der Fachzeitschrift Nature Communications veröffentlicht.
P. aeruginosa ist ein krankmachendes Bakterium, das unter anderem Infektionen offener Wunden, der Harnwege oder der Atemwege bei Menschen auslösen kann. Jedes Jahr sterben weltweit etwa 600.000 Menschen an einer Infektion mit diesem Erreger. Antibiotikaresistenzen erschweren die Behandlung zusätzlich. Die Weltgesundheitsorganisation stuft die Forschung und Entwicklung neuer Behandlungsansätze gegen P. aeruginosa-Infektionen daher als hohe Priorität ein.
Typ VI Sekretionssystem als bakterielle Superkraft
Die Forschenden verglichen die DNA von rund 2000 verschiedenen P. aeruginosa-Bakterien. Dabei analysierten sie, welche Gene des sogenannten Typ VI Sekretionssystems (T6SS) in welchen Bakterien zu finden sind.
Das T6SS ermöglicht es Bakterien, Proteine aus der Zelle zu schießen, ähnlich wie ein Bogen Pfeile abfeuert. Diese Proteine haben verschiedene Funktionen: Sie können benachbarte Bakterien abtöten, Körperzellen manipulieren oder Nährstoffe aufnehmen. „Das T6SS ist eine Art Superkraft für Bakterien. Es ermöglicht ihnen, andere Bakterien zu bekämpfen und ihre Umgebung zu verändern", erklärt Dr. Daniel Unterweger, korrespondierender Autor der Publikation.
Manche Gene bei allen Bakterien vorhanden, andere nicht
Die Forschenden fanden heraus, dass manche T6SS-Gene in allen untersuchten P. aeruginosa-Bakterien vorkommen, andere hingegen nicht. "Dieser Unterschied in der Verbreitung der Gene war für uns zunächst überraschend", sagt Dr. Antonia Habich, Erstautorin der Publikation. Letztendlich ließ sich dies aber erklären: Gene für die Nährstoffaufnahme sind bei allen Stämmen vorhanden, Gene für den Wettkampf mit anderen Bakterien unterscheiden sich.
Diversität durch horizontalen Gentransfer
Weitere Analysen lieferten Hinweise darauf, wie es zu dieser großen Diversität innerhalb der Spezies kommen konnte: P. aeruginosa-Bakterien können die T6SS-Gene untereinander weitergeben. Diesen Prozess nennt man horizontalen Gentransfer. Er ist bei Bakterien weit verbreitet und kann dazu führen, dass sie sich in einer bestimmten Umgebung besser behaupten.
Die neuen Erkenntnisse tragen zu einem besseren Verständnis von krankmachenden Bakterien bei. Sie könnten langfristig Anwendung zur besseren Diagnose und Behandlung von Infektionen finden.
