Forscher aus Bochum und Texas entwaffnen Cholera-Erreger

Der Durchfall-Erreger Vibrio cholerae
Weltweit treten nahezu jedes Jahr verheerende Cholera-Epidemien auf. Der hierfür verantwortliche Erreger Vibrio cholerae wird durch verunreinigtes Wasser übertragen. Sobald er vom Menschen aufgenommen wird, produziert er das gefährliche Cholera-Toxin, das zu schwerem Durchfall mit lebensbedrohlichem Flüssigkeitsverlust führt. Aber wie merkt das Bakterium, dass es im Menschen angekommen ist?

Körpertemperatur als entscheidendes Wirts-Signal
Ein entscheidendes Erkennungs-Signal ist ein Temperaturanstieg auf 37°C, also auf die Körpertemperatur des Menschen. Gemessen wird die Temperatur durch ein RNA-Thermometer, das in die Boten-RNA für das toxT-Gen eingebaut ist. Die RNA ist die Abschrift der genetischen Information der DNA. Sie dient als Vorlage für den Bau von Proteinen. Das ToxT-Protein ist der entscheidende Regulator für die Anheftung von Vibrio cholerae an das Darmepithel und für die Herstellung des Cholera-Toxins. Bei niedrigen Temperaturen, wie zum Beispiel in Wasser, bildet das RNA-Thermometer eine Struktur aus, die verhindert, dass der ToxT-Regulator gebildet werden kann. Ein Temperaturanstieg destabilisiert diese hemmende RNA-Struktur, so dass ToxT und damit das gesamte Arsenal an Virulenz-Faktoren produziert werden kann.

Den Durchfall-Erreger entwaffnen
In Zusammenarbeit mit Kollegen aus San Antonio gelang es nun Professor Dr. Franz Narberhaus vom Lehrstuhl Biologie der Mikroorganismen, zwei verschiedene Vibrio-Stämme unschädlich zu machen. Durch gezielte Veränderungen in der Sequenz des RNA-Thermometers wurde verhindert, dass die RNA bei einem Temperaturanstieg aufschmelzen kann. „Damit haben wir den Cholera-Erreger buchstäblich auf Eis gelegt“, so Narberhaus. Die so veränderten Bakterien waren nicht mehr in der Lage, den Darm von Mäusen zu besiedeln.

Hoffnung auf neue Medikamente
Ob sich das Aufschmelzen der RNA-Struktur und dadurch der Ausbruch der Cholera-Krankheit durch Medikamente verhindern lassen, die an das Thermometer binden, wird sich erst in Zukunft zeigen. Solche Mittel könnten eine breite Anwendung finden, da auch andere Durchfall-Erreger, wie zum Beispiel Yersinia pseudotuberculosis RNA-Thermometer einsetzen, um die Ankunft in einem warmblütigen Wirt zu erkennen.

Weitere Informationen
Prof. Dr. Franz Narberhaus, Lehrstuhl Biologie der Mikroorganismen, Fakultät für Biologie und Biotechnologie der Ruhr-Universität, 44780 Bochum, Tel. 0234/32-23100, E-Mail: franz.narberhaus@rub.de

Scroll to Top