Wie Staphylococcus aureus toxisch wird

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Ein Forscherteam unter Leitung der Universität des Saarlands hat einen Mechanismus identifiziert, wie Staphylococcus aureus Toxine entwickelt. Es handelt sich dabei um ein Regulatorprotein, das die Aktivität von Stoffwechselwegen mit der Produktion von Toxinen verknüpft. Wird das Protein blockiert, erhöht sich laut der Studie, erschienen in "The Journal of Biological Chemistry", die Pathogenität des Erregers. Das könnte als Ansatz für neue Wirkstoffe dienen.

"Viele pathogene Mikroorganismen verknüpfen die Produktion ihrer krankmachenden Faktoren mit zentralen Stoffwechselwegen. Sie stellen so sicher, dass diese nur dann produziert werden, wenn sie für ihr Wachstum und Überleben im Wirt von Vorteil sind", erklärt Teamleiter Markus Bischoff die Ausgangssituation. Bei Staphylococcus aureus ist bereits bekannt, dass die Anwesenheit von Glukose die Produktion einer Reihe wichtiger Toxine unterdrückt. "Verantwortlich dafür sind Regulatoren, die mit verschiedenen Molekülen aus Stoffwechselwegen interagieren", so Bischoff.

In der neuen Arbeit wurde nun das Kohlenstoff-Kontrollprotein CcpE als Regulator ausgemacht. Er ist beispielsweise an zentralen Stoffwechselwegen zur Energiegewinnung beteiligt. Die Wissenschaftler konnten zeigen, dass dieses Molekül die Bildung eines der wichtigsten Toxine dieses Erregers, des α-Toxins, unterdrücken kann. Darüber hinaus wurde getestet, was passiert, wenn CcpE gehemmt wird. "Im Tierversuch haben wir festgestellt, dass die Erreger deutlich mehr Lungenentzündungen und Hauterkrankungen ausgelöst haben. Die Pathogenität hat sich also erhöht", fasst Bischoff zusammen.

Laut den Forschern ist der Regulator somit ein wichtiges Bindeglied zwischen dem Nährstoffzustand und der Virulenz. Das könnte helfen, Therapieansätze zu entwickeln, um den klinisch relevanten Keim unschädlich zu machen.