Die Lösung von Problemen im Bereich der Lebensmittelsicherheit

Aufgrund des Zusammenhangs mit dem Ausbruch des tödlichen hämolytisch-urämischen Syndroms (HUS) durch den Verzehr verunreinigter Lebensmittelprodukte wurde die Aufmerksamkeit der Öffentlichkeit auf Attaching-Effacing Escherichia Coli (AEEC) gelenkt. Dies veranlasste die Wissenschaftsgemeinschaft dazu, die molekulare, immunologische und epidemiologische Basis von AEEC zu untersuchen, um effektive Strategien zur Kontrolle der damit verbundenen Infektionen bei Mensch und Tier zu entwickeln.

Attaching-Effacing Escherichia Coli (AEEC) bilden eine Reihe pathogener E. coli, die sowohl Menschen als auch Tiere befallen. E. coli gehören zur normalen Darmflora, da alle Säugetiere bei ihrer Geburt von E. coli besiedelt sind. Es sind jedoch nicht alle E. coli-Bakterienstämme harmlos. Enterohämorrhagische E. coli (EHEC) gelten beispielsweise als Infektionserreger der hämorrhagischen Kolitis beim Menschen und des hämolytisch-urämischen Syndroms (HUS) und die enteropathogenen E. coli (EPEC) sind die Auslöser der Diarrhöe bei Säuglingen und neugeborenen Tieren.

Die diese Krankheiten verursachenden E. coli-Bakterien weisen spezielle Eigenschaften (Virulenzmerkmale) auf, über die sie Krankheiten auslösen können. Deshalb kann die Verfügbarkeit einer Gencodierung für Virulenzmerkmale dazu genutzt werden, diese Krankheitserreger von den nicht-pathogenen E. coli-Bakterien zu unterscheiden, die normalerweise im Darm vorkommen.

Zwölf europäische, kanadische und israelische Forschungslaboratorien aus dem medizinischen und dem veterinärmedizinischen Sektor arbeiteten gemeinsam an der Aufschlüsselung der molekularen, immunologischen und epidemiologischen Basis zur Kontrolle zoonotischer AEEC-Infektionen. Die Untersuchung der AEEC-Pathogenese bildet den Hauptschwerpunkt für die Bestimmung der Virulenzfaktoren, die eine Konzentration der Eradikationsstrategie auf die definierten Pathotypen ermöglichen.

Die Virulenzfaktoren pathogener Bakterien können von bestimmten Regionen des prokaryotischen Genoms, den Pathogenitätsinseln, codiert werden. Pathogenitätsinseln gehören zur Gruppe der genomischen Inseln, verbreiteten Genelementen mit einer Reihe gemeinsamer Eigenschaften. Sie kommen im Genom pathogener Bakterienstämme einer bestimmten Spezies vor, fehlen jedoch oder finden sich nur selten in denen nicht-pathogener Varianten derselben oder einer verwandten Spezies.

Durch horizontalen Gentransfer konnten genomische Inseln geschaffen werden, und aufgrund ihrer genetischen Variabilität spielen diese eine wichtige Rolle in der mikrobiellen Evolution. Enteropathogene Escherichia Coli (EPEC) und Enterohämorrhagische E. Coli (EHEC) verfügen über eine Pathogenitätsinsel (PAI), die auch als Locus of Enterocyte Effacement (LEE) bezeichnet wird und ihnen die Fähigkeit verleiht, die typischen „Attaching and Effacing“ Schädigungen der „Brush Border“ zu verursachen. Im Gegensatz zu anderen E. coli-Pathogenitätsinseln galt der LEE als unveränderlich. Im Rahmen eines Versuchs zur Quantifizierung und Analyse der Unveränderlichkeit des LEE in AEEC-Bakterienstämmen in vivo und in vitro belegten die Forschungsergebnisse jedoch, dass auch der LEE veränderlich ist.

Da AEEC-Infektionen sowohl als Erkrankungen beim Menschen als auch beim Tier ernste Auswirkungen auf die öffentliche Gesundheit haben können, sind Fortschritte beim Verstehen der molekularen, immunologischen und epidemiologischen Grundlage von AEEC-Infektionen von äußerster Wichtigkeit für das Gesundheitswesen. Durch ausreichende Kenntnisse über diesen Krankheitserreger können folglich negative Auswirkungen auf die Lebensmittelsicherheit vermieden werden.