idw – Informationsdienst Wissenschaft

Nachrichten, Termine, Experten

Grafik: idw-Logo
Science Video Project
idw-Abo

idw-News App:

AppStore

Google Play Store



Instanz:
Teilen: 
24.10.2016 17:00

Kalzium stellt Weiche für chronische Lungenentzündung

Dr. Katrin Bühler, Biozentrum Kommunikation & Marketing
Universität Basel

    Der Erreger Pseudomonas aeruginosa gilt in Krankenhäusern als ausgesprochener Problemkeim. Etwa zehn Prozent aller Krankenhausinfektionen, vor allem Lungenentzündungen, gehen auf sein Konto. Forscher vom Biozentrum der Universität Basel haben nun herausgefunden, dass Kalzium den Schalter von der akuten zur chronischen Infektion umlegt. In «Nature Microbiology» berichten die Forscher zudem, weshalb bei dem Keim Antibiotika schlechter anschlagen.

    Einer der gefürchtetsten Krankheitserreger in Krankenhäusern ist das Bakterium Pseudomonas aeruginosa. Es gehört zu den häufigsten Erregern von Krankenhausinfektionen und ist aufgrund von Multiresistenzen gegenüber Antibiotika schwer zu bekämpfen. Das Spektrum an Krankheiten, die durch P. aeruginosa verursacht werden, ist äusserst umfangreich. Am häufigsten ruft der Keim chronische Lungenentzündungen bei Patienten mit geschwächtem Immunsystem hervor.

    Kalzium schaltet von akuter zu chronischer Virulenz um

    Im frühen, akuten Stadium der Lungenentzündung nutzt der Keim ein breites Arsenal an Waffen – sogenannte Virulenzfaktoren – um sich im Wirt festzusetzen und dem Immunsystem zu entkommen. Beim Fortschreiten der Infektion ändert das Bakterium seine Strategie und schaltet von akuter zu chronischer Virulenz um: Es stoppt die Produktion von Virulenzfaktoren, wie bakterielle Injektionsnadeln und Toxine, dafür bildet es eine schützende Schleimhülle – einen Biofilm. Das Team um Prof. Urs Jenal, Infektionsbiologe am Biozentrum der Universität Basel, hat nun mit Kalzium zum ersten Mal ein Signal entdeckt, das den Schalter zu chronischer Virulenz umstellt.

    «In Pseudomonas gibt es einen zentralen Signalweg, der die Informationen aus der Umgebung sammelt und schliesslich entscheidet, ob der Erreger vom akuten in den chronischen Zustand wechselt», erklärt Jenal. «Obwohl der Signalweg schon länger bekannt ist, wusste man bislang nicht, welche äusseren Signale die Virulenz von akut zu chronisch umschalten.» Wie die Forscher nun herausgefunden haben, misst ein Enzym in der Bakterienmembran die Menge an Kalzium in der Umgebung und leitet das Signal ins Zellinnere weiter. Bei einer hohen Kalziumkonzentration wechselt Pseudomonas ins chronische Programm: Die Bakterien im Biofilm drosseln ihr Wachstum und können dadurch Antibiotika besser tolerieren und dem Immunsystem Paroli bieten.

    Zystische Fibrose-Patienten tragen kalzium-sensitive Bakterien

    Dass dies auch klinisch relevant ist, konnten die Infektionsbiologen bei Patienten mit Zystischer Fibrose nachweisen. Die Betroffenen leiden ihr Leben lang an chronischen Infektionen mit P. aeruginosa, die zur Zerstörung des Lungengewebes führen. «Auch die Bakterien, die wir direkt aus den Atemwegen der Patienten isolierten, reagierten empfindlich auf Kalzium», betont Jenal. «So können sie ihre Virulenz jederzeit den sich oftmals ändernden Bedingungen in den Atemwegen anpassen. Ein wichtiges Merkmal der Zystischen Fibrose ist unter anderem der gestörte Kalzium-Haushalt. Da die Patienten oft erhöhte Kalzium-Spiegel aufweisen, gehen wir davon aus, dass dies den Übergang vom akuten zum chronischen Stadium begünstigt. Dies wiederum ist für die Keime von Vorteil, denn sie sichern sich so ein langfristiges Überleben in den Atemwegen. Die Behandlung der Betroffenen wird dadurch jedoch erschwert.»

    Originalbeitrag

    Ursula N. Broder, Tina Jaeger, Urs Jenal
    LadS is a calcium-responsive kinase that induces acute-to-chronic virulence switch in Pseudomonas aeruginosa
    Nature Microbiology (2016), doi: 10.1038/nmicrobiol.2016.184

    Weitere Auskünfte

    • Prof. Urs Jenal, Biozentrum der Universität Basel, Tel: +41 61 267 21 35, E-Mail: urs.jenal@unibas.ch

    • Dr. Katrin Bühler, Universität Basel, Kommunikation Biozentrum, Tel. +41 61 267 09 74
    E-Mail: katrin.buehler@unibas.ch


    Weitere Informationen:

    http://dx.doi.org/10.1038/nmicrobiol.2016.184 - Abstract


    Bilder

    Durch Kalzium schaltet der Krankheitserreger Pseudomonas aeruginosa von akuter (grün) zu chronischer (rot) Virulenz um. (Bild: Universität Basel, Biozentrum)
    Durch Kalzium schaltet der Krankheitserreger Pseudomonas aeruginosa von akuter (grün) zu chronischer ...

    None


    Merkmale dieser Pressemitteilung:
    Journalisten, Studierende, Wissenschaftler, jedermann
    Biologie, Medizin
    überregional
    Forschungsergebnisse, Wissenschaftliche Publikationen
    Deutsch


     

    Durch Kalzium schaltet der Krankheitserreger Pseudomonas aeruginosa von akuter (grün) zu chronischer (rot) Virulenz um. (Bild: Universität Basel, Biozentrum)


    Zum Download

    x

    Hilfe

    Die Suche / Erweiterte Suche im idw-Archiv
    Verknüpfungen

    Sie können Suchbegriffe mit und, oder und / oder nicht verknüpfen, z. B. Philo nicht logie.

    Klammern

    Verknüpfungen können Sie mit Klammern voneinander trennen, z. B. (Philo nicht logie) oder (Psycho und logie).

    Wortgruppen

    Zusammenhängende Worte werden als Wortgruppe gesucht, wenn Sie sie in Anführungsstriche setzen, z. B. „Bundesrepublik Deutschland“.

    Auswahlkriterien

    Die Erweiterte Suche können Sie auch nutzen, ohne Suchbegriffe einzugeben. Sie orientiert sich dann an den Kriterien, die Sie ausgewählt haben (z. B. nach dem Land oder dem Sachgebiet).

    Haben Sie in einer Kategorie kein Kriterium ausgewählt, wird die gesamte Kategorie durchsucht (z.B. alle Sachgebiete oder alle Länder).