Forschende entdecken neue Funktion von antibiotikaresistenten Bakterien

idw – Informationsdienst Wissenschaft

Nachrichten, Termine, Experten

Grafik: idw-Logo
idw-Abo


Teilen: 
15.11.2019 15:16

Forschende entdecken neue Funktion von antibiotikaresistenten Bakterien

Nicolas Scherger Presse- und Öffentlichkeitsarbeit
Albert-Ludwigs-Universität Freiburg im Breisgau

    Verletzte Hautpartien sind bevorzugte Nischen für das Bakterium Pseudomonas aeruginosa, das Heilungsprozesse von Gewebe beeinträchtigt und Infektionen fördert. Aufgrund seiner Resistenz gegen die meisten verfügbaren Antibiotika wurde das Bakterium in die Kategorie „Priorität 1/kritisch“ der globalen Liste der Krankheitserreger der Weltgesundheitsorganisation (WHO) aufgenommen. Ein Forschungsteam um Prof. Dr. Winfried Römer von der Universität Freiburg hat nun eine neue Funktion für das Pseudomonas aeruginosa-Lektin LecB entdeckt: Dieses kann den Zellzyklus blockieren, sodass die Wirtszellen sich nicht mehr teilen und sterben.

    Wundheilungen verzögern sich dadurch maßgeblich oder setzen komplett aus. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler haben ihre Ergebnisse kürzlich in der Online-Zeitschrift „Life Science Alliance“ veröffentlicht.

    Der bakterielle Virulenzfaktor LecB von Pseudomonas aeruginosa beeinträchtigt Wachstumsfaktorrezeptoren, also die Proteine, die sich an der Oberfläche der Wirtszelle befinden und Signale zur Förderung von Wachstum und Vermehrung von Zellgewebe übertragen. Als Folge davon wird dann der Zellzyklus blockiert.

    Lektine sind Proteine, die an die Zuckereinheiten von Rezeptoren binden und keine katalytische Aktivität besitzen, sodass sie chemische Prozesse nicht beschleunigen. Zahlreiche Bakterien nutzen Lektine, um sich effizient an Epithel- und Endothelzellschichten zu binden, die Körperflächen auskleiden, und so die Gewebebesiedlung erleichtern. Die Wissenschaftler fanden heraus, dass das bakterielle Lektin LecB in chronisch infizierten menschlichen Wunden vorhanden ist, wodurch Pseudomonas aeruginosa dort verbleiben kann. Darüber hinaus haben die Forschenden gezeigt, dass LecB in der Lage ist, die Internalisierung, also die Aufnahme in das Zellinnere, und den Abbau von Wachstumsfaktorrezeptoren in Keratinozyten, einem Zelltyp der Epidermis, zu erzeugen. Normalerweise aktiviert die Bindung von Wachstumsfaktoren an Wachstumsfaktorrezeptoren so genannte Downstream-Signalwege, die das Gewebewachstum beschleunigen. „Wir waren überrascht, dass LecB nicht zur Aktivierung der Wachstumsfaktor-Signalwege führt, sondern diese stille Rezeptorinternalisierung ohne Aktivierung auslöst“, sagt die Freiburger Forscherin Alessia Landi, Erstautorin der Studie.

    Die Wissenschaftler zeigten zudem, dass LecB den Zellzyklus blockiert und den Zelltod auslöst. Dem geht eine starke Vakuolisierung, die Bildung von mehreren, von einer Membran umschlossenen, größeren Räumen innerhalb der Wirtszellen, voraus. Diese Vakuolen, die besondere morphologische Eigenschaften aufweisen, stammen aus Strukturen der Plasmamembran, in denen LecB angereichert ist. „Obwohl Lektine frei von katalytischer Aktivität sind, scheint LecB wichtige Wirtszellprozesse wie den Zellzyklus auf bisher unbekannte Weise zu stören“, schlussfolgert Römer. „Das passiert wahrscheinlich durch eine von LecB ausgelöste Umorganisation der Zellmembran.”

    Die Entdeckung dieser neuartigen Funktion des Pseudomonas aeruginosa-Lektins LecB motiviert das Team zu weiteren Untersuchungen. Es sei möglich, erklärt Römer, dass LecB auch bei anderen Zelltypen, einschließlich Immunzellen, wirke, Gewebeschäden weiter fördere und die Ausbreitung von Bakterien erleichtere. Zukünftige Arbeiten sollen daher neue Erkenntnisse über die Auswirkungen von LecB auf die Immunantwort bei chronischen Wundinfektionen liefern.

    An der Arbeit waren Forschende der Freiburger Exzellenzcluster im Bereich biologische Signalforschung BIOSS und CIBSS, der Spemann Graduiertenschule für Biologie und Medizin und des Medizinischen Zentrums der Universität Freiburg, der Università della Svizzera italiana in Lugano/Italien und des Universitätsklinikums Groningen/Niederlande beteiligt.

    Originalpublikation:
    Landi, A., Mari, M. C., Kleiser, S., Wolf, T., Gretzmeier, C., Wilhelm, I., Kiritsi, D., Thünauer, R., Geiger, R., Nyström, A., Reggiori, F., Claudinon, J., Römer, W. (2019): P. aeruginosa lectin LecB impairs keratinocyte fitness by abrogating growth factor signalling. In: Life Science Alliance. DOI: 10.26508/lsa.201900422

    Kontakt:
    Prof. Dr. Winfried Römer
    Exzellenzcluster im Bereich Biologische Signalforschung BIOSS und CIBSS
    Albert-Ludwigs-Universität Freiburg
    Tel.: 0761/203-67500
    E-Mail: winfried.roemer@bioss.uni-freiburg.de


    Originalpublikation:

    10.26508/lsa.201900422


    Merkmale dieser Pressemitteilung:
    Journalisten
    Biologie, Elektrotechnik
    überregional
    Forschungsergebnisse, Wissenschaftliche Publikationen
    Deutsch


    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).

    Cookies optimieren die Bereitstellung unserer Dienste. Durch das Weitersurfen auf idw-online.de erklären Sie sich mit der Verwendung von Cookies einverstanden. Datenschutzerklärung
    Okay