Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Wie Darmzellen sich gegen Salmonellen wehren

27.05.2011
Bei einer Salmonellen-Darminfektion hilft ein körpereigener Abwehrmechanismus, indem er die eindringenden Bakterien einfach verdaut.

Wie die Körperzellen die Salmonellen erkennen und unschädlich machen, haben nun Forschende des Biozentrums der Universität Basel mit Kollegen aus Deutschland, Dänemark, Russland und Kroatien herausgefunden. Ihre neuen Erkenntnisse auf molekularer Ebene sind wichtig, da weltweit die Resistenz gegen Antibiotika rasch zunimmt, was die Möglichkeiten einer erfolgreichen Behandlung immer weiter einschränkt. Die Forschungsergebnisse sind in der aktuellen Ausgabe des Fachmagazins «Science» publiziert.


Zwei Salmonellen in einer Epithelzelle
(Bild: Bumann)

Salmonellen sind im Tierreich weit verbreitet. Ein gesunder Mensch wird in der Regel krank, wenn er mehr als 100`000 Bakterien über kontaminierte Nahrungsmittel wie Eier oder Fleisch aufgenommen hat. Die Infektion mit Salmonellen beginnt damit, dass die Bakterien in die Epithelzellen der Darmschleimhaut eindringen. Um die Vermehrung der Bakterien einzudämmen, aktivieren die Epithelzellen spezielle Zell-Organellen, die Autophagosomen. Sie umschliessen die Eindringlinge und verschmelzen anschliessend mit anderen Organellen, den Lysosomen, die spezielle Verdauungsenzyme enthalten. Diese töten viele der eingedrungenen Bakterien ab. Aber wie erkennen die Autophagosomen die Salmonellen? Diesen Mechanismus hat eine Forschungsgruppe um Dr. Hesso Farhan und Prof. Dr. Dirk Bumann vom Biozentrum der Universität Basel jetzt entschlüsselt.

Wie die Forscher in der aktuellen Ausgabe der Fachzeitschrift „Science“ berichten, werden die Salmonellen zunächst mit dem Molekül Ubiquitin als «Abfallstoffe» markiert. Das Protein Optineurin bindet an die markierten Bakterien und verknüpft sie mit Autophagosomen. Optineurin wird allerdings nur dann als Bindeglied aktiv, wenn es zuvor durch ein Enzym TBK1 phosphoryliert wurde. Die Forscher vermuten, dass diese Phosphorylierung eine Art Schalter darstellt, der auch in anderen Autophagie-Prozessen von Bedeutung sein könnte. So sind gestörte Autophagie-Prozesse unter anderem an der Entstehung von Krebs und neurodegenerativen Erkrankungen beteiligt.

Für die Infektiologie sind diese Ergebnisse von grosser Bedeutung, denn weltweit erkranken derzeit jährlich rund 94 Millionen Menschen an akuter Gastroenteritis, von denen 155`000 sterben. Von Typhus, der ebenfalls von Salmonellen ausgelöst wird, sind jährlich 16 Millionen Menschen weltweit betroffen, von denen 200`000 sterben, insbesondere Kinder. Aufgrund einer rasch zunehmenden Resistenz der Bakterien selbst gegen Breitband-Antibiotika wie Fluoroquinolone sind die therapeutischen Möglichkeiten begrenzt. Neue Behandlungswege für Infektionskrankheiten müssen dringend gefunden werden. Ein besseres Verständnis der körpereigenen Abwehrmechanismen durch Autophagie könnte dazu beitragen.

Weitere Auskünfte
Prof. Dr. Dirk Bumann, Universität Basel, Biozentrum, Infektionbiologie, Klingelbergstrasse 50/70, 4056 Basel, Tel. 061 267 23 82,

E-Mail: dirk.bumann@unibas.ch

Originalbeitrag
Philipp Wild et al:
Phosphorylation of the Autophagy Receptor Optineurin restricts Salmonella growth
Science 26th May 2011 advanced online publication, DOI: 10.1126/science.1205405

Heike Sacher | Universität Basel
Weitere Informationen:
http://www.unibas.ch

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Pflanzlicher Wirkstoff lässt Wimpern wachsen
09.12.2016 | Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung IAP

nachricht Wolkenbildung: Wie Feldspat als Gefrierkeim wirkt
09.12.2016 | Karlsruher Institut für Technologie

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Elektronenautobahn im Kristall

Physiker der Universität Würzburg haben an einer bestimmten Form topologischer Isolatoren eine überraschende Entdeckung gemacht. Die Erklärung für den Effekt findet sich in der Struktur der verwendeten Materialien. Ihre Arbeit haben die Forscher jetzt in Science veröffentlicht.

Sie sind das derzeit „heißeste Eisen“ der Physik, wie die Neue Zürcher Zeitung schreibt: topologische Isolatoren. Ihre Bedeutung wurde erst vor wenigen Wochen...

Im Focus: Electron highway inside crystal

Physicists of the University of Würzburg have made an astonishing discovery in a specific type of topological insulators. The effect is due to the structure of the materials used. The researchers have now published their work in the journal Science.

Topological insulators are currently the hot topic in physics according to the newspaper Neue Zürcher Zeitung. Only a few weeks ago, their importance was...

Im Focus: Rätsel um Mott-Isolatoren gelöst

Universelles Verhalten am Mott-Metall-Isolator-Übergang aufgedeckt

Die Ursache für den 1937 von Sir Nevill Francis Mott vorhergesagten Metall-Isolator-Übergang basiert auf der gegenseitigen Abstoßung der gleichnamig geladenen...

Im Focus: Poröse kristalline Materialien: TU Graz-Forscher zeigt Methode zum gezielten Wachstum

Mikroporöse Kristalle (MOFs) bergen große Potentiale für die funktionalen Materialien der Zukunft. Paolo Falcaro von der TU Graz et al zeigen in Nature Materials, wie man MOFs gezielt im großen Maßstab wachsen lässt.

„Metal-organic frameworks“ (MOFs) genannte poröse Kristalle bestehen aus metallischen Knotenpunkten mit organischen Molekülen als Verbindungselemente. Dank...

Im Focus: Gravitationswellen als Sensor für Dunkle Materie

Die mit der Entdeckung von Gravitationswellen entstandene neue Disziplin der Gravitationswellen-Astronomie bekommt eine weitere Aufgabe: die Suche nach Dunkler Materie. Diese könnte aus einem Bose-Einstein-Kondensat sehr leichter Teilchen bestehen. Wie Rechnungen zeigen, würden Gravitationswellen gebremst, wenn sie durch derartige Dunkle Materie laufen. Dies führt zu einer Verspätung von Gravitationswellen relativ zu Licht, die bereits mit den heutigen Detektoren messbar sein sollte.

Im Universum muss es gut fünfmal mehr unsichtbare als sichtbare Materie geben. Woraus diese Dunkle Materie besteht, ist immer noch unbekannt. Die...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Firmen- und Forschungsnetzwerk Munitect tagt am IOW

08.12.2016 | Veranstaltungen

NRW Nano-Konferenz in Münster

07.12.2016 | Veranstaltungen

Wie aus reinen Daten ein verständliches Bild entsteht

05.12.2016 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Hochgenaue Versuchsstände für dynamisch belastete Komponenten – Workshop zeigt Potenzial auf

09.12.2016 | Seminare Workshops

Ein Nano-Kreisverkehr für Licht

09.12.2016 | Physik Astronomie

Pflanzlicher Wirkstoff lässt Wimpern wachsen

09.12.2016 | Biowissenschaften Chemie