Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Dem Magenkeim den Giftzahn ziehen

17.10.2016

Konstanzer Zellbiologen gelang Forschungserfolg gegen Erreger von Magenkrebs

Wer schon einmal mit einem Magengeschwür konfrontiert war, der weiß, zu welchen Schmerzen der Keim Helicobacter pylori führen kann – der bakterielle Erreger, der für Schleimhautentzündungen und Infektionen im Magen verantwortlich ist.

Dieses Bakterium, das weltweit bei etwa vier Milliarden Menschen im Magen zu finden ist, gilt auch als Ursache für Magenkrebs. Als bislang einziges Bakterium wurde Helicobacter pylori deshalb von der Weltgesundheitsbehörde als krebserregend eingestuft. Neue Erkenntnisse von Zellbiologen der Universität Konstanz um Prof. Dr. Christof Hauck, Professor für Zellbiologie an der Universität Konstanz, sowie Kollegen aus München könnten mithelfen, dem Erreger seine Gefährlichkeit zu nehmen.

Die Forscher konnten die mikrobiologische „Kontaktstelle“ zwischen dem Erreger und dem Zellgewebe der Magenschleimhaut identifizieren. Die detaillierte Bestimmung dieser Kontaktstelle ist die Voraussetzung, um sogenannte Inhibitoren zu entwickeln, die diese Verbindung stören und damit die Entstehung der Krankheit verhindern. Die Forschungsergebnisse wurden in zwei Publikationen im renommierten Wissenschaftsjournal Nature Microbiology (beide in der Ausgabe vom 17. Oktober 2016) veröffentlicht.

Nicht alle Varianten von Helicobacter gelten als gefährlich. Mit Magenkrebs stehen vor allem jene Vertreter dieser Bakterienart in Verbindung, die über ein besonderes Eiweiß verfügen, das sogenannte CagA-Protein. Dieses bakterielle Protein wird im Verlauf einer Infektion vom Erreger in die Magenzellen des Wirtes befördert. In den bislang gesunden Zellen der Magenschleimhaut setzt es einen biologischen Mechanismus in Gang, der zur Entartung der Zelle und zur Tumorentstehung führen kann.

Um das CagA-Protein in die Wirtszelle zu transportieren, muss das Bakterium mit den Zellen des Wirtes in direkten Kontakt treten. „Dazu halten sich die Bakterien zunächst mit einem ‚molekularen Enterhaken‘, einem Adhäsin, an Rezeptoren auf der Oberfläche von Schleimhautzellen fest“, schildert Christof Hauck. Bisher war weder das Adhäsin von Helicobacter pylori bekannt, mit dem sich der Keim speziell an menschlichen Zellen festhält, noch der dazu passende menschliche Rezeptor.

Hier setzten die Untersuchungen der Forscher aus Konstanz und München an: Den Biologen gelang es, den als „Haltegriff“ fungierenden Rezeptor auf der Zelloberfläche der Magenzellen zu identifizieren. Dieser Fund wurde nicht zuletzt dadurch erleichtert, dass das Forschungsteam um Prof. Hauck in einer jüngst veröffentlichten Publikation diese Rezeptoren als wichtige Anheftungsstelle für krankheitserregende Bakterien beschrieben hatte. Mit dem Wissen um den menschlichen Rezeptor konnte in Folge auch das Adhäsin von Helicobacter, ein als HopQ bezeichnetes Protein, gefunden und in seiner Struktur bestimmt werden.

Die detaillierte Bestimmung der Kontaktstelle zwischen Erreger und Gewebe ist eine wichtige Grundlage, um Wirkstoffe zu entwickeln, die die Anbindung des Bakteriums an die menschlichen Zellen verhindern. Tatsächlich zeigen die Forscher in ihren Arbeiten, dass das Fehlen von HopQ oder alternativ eine Blockade des menschlichen Rezeptors die Weitergabe von CagA an die infizierten Zellen unmöglich macht. „Wenn wir das Festhalten von Helicobacter blockieren können und damit den Transfer von CagA verhindern, könnte sich der Prozess der Tumorentstehung unterbinden lassen“, gibt Prof. Hauck einen Ausblick auf das medizinische Potential der Forschungsergebnisse.

Faktenübersicht:
Die Forschungsarbeiten wurden von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) im Rahmen des Projekts „The role of CEACAM-recognition for mucosal colonization by human-specific bacterial pathogens“ gefördert.

Originalpublikationen:
Königer V., Holsten L., Harrison U., Busch B., Loell E., Zhao Q., Bonsor D.A., Roth A., Kengmo-Tchoupa A., Smith S.I., Mueller S., Sundberg E.J., Zimmermann W., Fischer W., Hauck C.R. and Haas R. (2016) Helicobacter pylori exploits human CEACAMs via HopQ for adherence and translocation of CagA. Nature Microbiology
DOI: 10.1038/nmicrobiol.2016.188

Javaheri A., Kruse T., Moonens K., Mejías-Luque R., Debraekeleer A., Asche I., Tegtmeyer N., Kalali B., Bach N.C., Sieber S.A., Hill D.J., Königer V., Hauck C.R., Moskalenko R., Haas R., Busch D.H., Klaile E., Slevogt H., Schmidt A., Backert S., Remaut H., Singer B.B. and Gerhard M. (2016) Helicobacter pylori adhesin HopQ engages in a virulence-enhancing interaction with human CEACAMs. Nature Microbiology
DOI: 10.1038/nmicrobiol.2016.189

Vorarbeiten wurden ebenfalls 2016 im Wissenschaftsjournal PLoS Pathogens veröffentlicht:
Muenzner P., Kengmo Tchoupa A., Klauser B., Brunner T., Putze J., Dobrindt U. and Hauck C.R. (2016) Uropathogenic E. coli exploit CEA to promote colonization of the urogenital tract mucosa. PLoS Pathog.
DOI: 10.1371/journal.ppat.1005608

Hinweis an die Redaktionen:
Ein Foto kann im Folgenden heruntergeladen werden:
https://cms.uni-konstanz.de/fileadmin/pi/fileserver/2016/Hauck-Uni-KN-2016.jpg

Bildunterschrift: Elektronenmikroskopische Aufnahme von Bakterien (rot), die an Schleimhautzellen haften (blau). (Bild zur Verfügung gestellt von Dr. Petra Münzner-Voigt und Claudia Hentschel, Universität Konstanz.)

Kontakt:
Universität Konstanz
Kommunikation und Marketing
Telefon: 07531 88-3603
E-Mail: kum@uni-konstanz.de

Julia Wandt | idw - Informationsdienst Wissenschaft
Weitere Informationen:
http://www.uni-konstanz.de

Weitere Berichte zu: CEACAMs Giftzahn Helicobacter pylori Magenkeim Magenschleimhaut Zellen

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Möglicher Zell-Therapieansatz gegen Zytomegalie
22.02.2017 | Medizinische Hochschule Hannover

nachricht Erster Atemzug prägt Immunsystem nachhaltig
22.02.2017 | CeMM Forschungszentrum für Molekulare Medizin der Österreichischen Akademie der Wissenschaften

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: Mehr Sicherheit für Flugzeuge

Zwei Entwicklungen am Lehrgebiet Rechnerarchitektur der FernUniversität in Hagen können das Fliegen sicherer machen: ein Flugassistenzsystem, das bei einem totalen Triebwerksausfall zum Einsatz kommt, um den Piloten ein sicheres Gleiten zu einem Notlandeplatz zu ermöglichen, und ein Assistenzsystem für Segelflieger, das ihnen das Erreichen größerer Höhen erleichtert. Präsentiert werden sie von Prof. Dr.-Ing. Wolfram Schiffmann auf der Internationalen Fachmesse für Allgemeine Luftfahrt AERO vom 5. bis 8. April in Friedrichshafen.

Zwei Entwicklungen am Lehrgebiet Rechnerarchitektur der FernUniversität in Hagen können das Fliegen sicherer machen: ein Flugassistenzsystem, das bei einem...

Im Focus: HIGH-TOOL unterstützt Verkehrsplanung in Europa

Forschung am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) unterstützt die Europäische Kommission bei der Verkehrsplanung: Anhand des neuen Modells HIGH-TOOL lässt sich bewerten, wie verkehrspolitische Maßnahmen langfristig auf Wirtschaft, Gesellschaft und Umwelt wirken. HIGH-TOOL ist ein frei zugängliches Modell mit Modulen für Demografie, Wirtschaft und Ressourcen, Fahrzeugbestand, Nachfrage im Personen- und Güterverkehr sowie Umwelt und Sicherheit. An dem nun erfolgreich abgeschlossenen EU-Projekt unter der Koordination des KIT waren acht Partner aus fünf Ländern beteiligt.

Forschung am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) unterstützt die Europäische Kommission bei der Verkehrsplanung: Anhand des neuen Modells HIGH-TOOL lässt...

Im Focus: Zinn in der Photodiode: nächster Schritt zur optischen On-Chip-Datenübertragung

Schon lange suchen Wissenschaftler nach einer geeigneten Lösung, um optische Komponenten auf einem Computerchip zu integrieren. Doch Silizium und Germanium allein – die stoffliche Basis der Chip-Produktion – sind als Lichtquelle kaum geeignet. Jülicher Physiker haben nun gemeinsam mit internationalen Partnern eine Diode vorgestellt, die neben Silizium und Germanium zusätzlich Zinn enthält, um die optischen Eigenschaften zu verbessern. Das Besondere daran: Da alle Elemente der vierten Hauptgruppe angehören, sind sie mit der bestehenden Silizium-Technologie voll kompatibel.

Schon lange suchen Wissenschaftler nach einer geeigneten Lösung, um optische Komponenten auf einem Computerchip zu integrieren. Doch Silizium und Germanium...

Im Focus: Innovative Antikörper für die Tumortherapie

Immuntherapie mit Antikörpern stellt heute für viele Krebspatienten einen Erfolg versprechenden Ansatz dar. Weil aber längst nicht alle Patienten nachhaltig von diesen teuren Medikamenten profitieren, wird intensiv an deren Verbesserung gearbeitet. Forschern um Prof. Thomas Valerius an der Christian Albrechts Universität Kiel gelang es nun, innovative Antikörper mit verbesserter Wirkung zu entwickeln.

Immuntherapie mit Antikörpern stellt heute für viele Krebspatienten einen Erfolg versprechenden Ansatz dar. Weil aber längst nicht alle Patienten nachhaltig...

Im Focus: Durchbruch mit einer Kette aus Goldatomen

Einem internationalen Physikerteam mit Konstanzer Beteiligung gelang im Bereich der Nanophysik ein entscheidender Durchbruch zum besseren Verständnis des Wärmetransportes

Einem internationalen Physikerteam mit Konstanzer Beteiligung gelang im Bereich der Nanophysik ein entscheidender Durchbruch zum besseren Verständnis des...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

6. Internationale Fachkonferenz „InnoTesting“ am 23. und 24. Februar 2017 in Wildau

22.02.2017 | Veranstaltungen

Wunderwelt der Mikroben

22.02.2017 | Veranstaltungen

Der Lkw der Zukunft kommt ohne Fahrer aus

21.02.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Ursache für eine erbliche Muskelerkrankung entdeckt

22.02.2017 | Medizin Gesundheit

Möglicher Zell-Therapieansatz gegen Zytomegalie

22.02.2017 | Biowissenschaften Chemie

Meeresforschung in Echtzeit verfolgen

22.02.2017 | Geowissenschaften