Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Gift-Paket: Rätsel des Transports geklärt

24.02.2012
MHH-Wissenschaftler fanden heraus, wie Botulinum-Gift ins Blut gelangt / Einfachere Therapie vieler Erkrankungen in Aussicht / Veröffentlichung in Science

Wissenschaftler der Medizinischen Hochschule Hannover (MHH) haben zusammen mit amerikanischen Kollegen aufgeklärt, wie das Bakterium Clostridium botulinum sein Nervengift in das Blut des Menschen schleust.

Das Team um Dr. Andreas Rummel vom Institut für Toxikologie – Sophie Rumpel, Jasmin Strotmeier, Professor Dr. Hans Bigalke, Nadja Krez und Anna Magdalena Kruel – veröffentlichte seine Ergebnisse in der angesehenen Zeitschrift „Science“ gemeinsam mit Professor Rongsheng Jin, Sanford-Burnham Medical Institute, LaJolla, Kalifornien.

Mit Botulinumtoxin werden schwere Bewegungsstörungen erfolgreich behandelt und als „Botox“ spielt es bei kosmetischer Faltenglättung eine wichtige Rolle. Ist es aber in verdorbenem Fleisch oder Fisch enthalten, führt es zu schweren Lebensmittelvergiftungen. Dabei gelangt dieses hochmolekulare Eiweiß ins Blut. „Das ist höchst verwunderlich und einmalig in der Natur, denn Eiweiße kommen normalerweise nicht in ihrer ursprünglichen Form im Blut an, sondern werden zuvor von Magensaft und Bauchspeicheldrüsen-Enzymen zerlegt“, sagt Dr. Rummel.

Das Bakterium C. botulinum hat jedoch eine raffinierte Methode entwickelt, mit der es sein Gift unbeschadet durch das für Eiweiße feindliche Milieu schleust: Es verpackt das Toxin in ein säure- und enzymstabiles Paket. Erst im Darm öffnet sich das Paket und das freigelassene Gift kann durch die Darmwand ins Blut gelangen. Hierzu nutzt das Bakterium die unterschiedlichen pH-Werte der verschiedenen Darmabschnitte: Ein pH-Sensor am Paket misst den neutralen pH-Wert im unteren Darmabschnitt und löst zum geeigneten Zeitpunkt die Gift-Freigabe aus.

Den Wissenschaftlern gelang es unter anderem mit Hilfe der Röntgenstrukturanalyse einen Komplex bestehend aus einem inaktivierten Botulinustoxin und einem sehr stabilen Schutzeiweiß gentechnisch herzustellen und zu kristallisieren. Er besteht aus mehr als 2.600 Aminosäuren beziehungsweise 21.000 Atomen. Die Forscher konnten auch die pH-Sensoren charakterisieren. „Diese Kenntnisse ermöglichen es, Arzneistoffe auf Eiweißebene, die bisher intravenös verabreicht werden müssen, gegen Botulinumtoxin auszutauschen und für eine orale Verabreichung verfügbar zu machen. Dazu gehören zum Beispiel Insulin, Erythropoetin (EPO), Wachstums- und Gerinnungsfaktoren. Das Transportvehikel könne die Behandlung vieler Krankheiten erleichtern, beispielsweise der Diabetes mellitus. Dazu haben wir bereits erste Kontakte mit einer interessierten Firma aufgenommen“, erläutert Dr. Rummel.

Weitere Informationen erhalten Sie von Dr. Andreas Rummel, Tel. (0511) 532-2819, rummel.andreas@mh-hannover.de

Stefan Zorn | idw
Weitere Informationen:
http://www.mh-hannover.de

Weitere Berichte zu: Bakterien Botox Botulinumtoxin A C. botulinum Darmabschnitt Eiweiß Gift Gift-Paket Paket pH-Sensor

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Medizin Gesundheit:

nachricht Wachablösung im Immunsystem: wie Dendritische Zellen ihre Bewaffnung an Mastzellen übergeben
16.11.2017 | Universitätsklinikum Magdeburg

nachricht Wie Lungenkrebs zur Entstehung von Lungenhochdruck führt
16.11.2017 | Justus-Liebig-Universität Gießen

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Medizin Gesundheit >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Kleine Strukturen – große Wirkung

Innovative Schutzschicht für geringen Verbrauch künftiger Rolls-Royce Flugtriebwerke entwickelt

Gemeinsam mit Rolls-Royce Deutschland hat das Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik IWS im Rahmen von zwei Vorhaben aus dem...

Im Focus: Nanoparticles help with malaria diagnosis – new rapid test in development

The WHO reports an estimated 429,000 malaria deaths each year. The disease mostly affects tropical and subtropical regions and in particular the African continent. The Fraunhofer Institute for Silicate Research ISC teamed up with the Fraunhofer Institute for Molecular Biology and Applied Ecology IME and the Institute of Tropical Medicine at the University of Tübingen for a new test method to detect malaria parasites in blood. The idea of the research project “NanoFRET” is to develop a highly sensitive and reliable rapid diagnostic test so that patient treatment can begin as early as possible.

Malaria is caused by parasites transmitted by mosquito bite. The most dangerous form of malaria is malaria tropica. Left untreated, it is fatal in most cases....

Im Focus: Transparente Beschichtung für Alltagsanwendungen

Sport- und Outdoorbekleidung, die Wasser und Schmutz abweist, oder Windschutzscheiben, an denen kein Wasser kondensiert – viele alltägliche Produkte können von stark wasserabweisenden Beschichtungen profitieren. Am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) haben Forscher um Dr. Bastian E. Rapp einen Werkstoff für solche Beschichtungen entwickelt, der sowohl transparent als auch abriebfest ist: „Fluoropor“, einen fluorierten Polymerschaum mit durchgehender Nano-/Mikrostruktur. Sie stellen ihn in Nature Scientific Reports vor. (DOI: 10.1038/s41598-017-15287-8)

In der Natur ist das Phänomen vor allem bei Lotuspflanzen bekannt: Wassertropfen perlen von der Blattoberfläche einfach ab. Diesen Lotuseffekt ahmen...

Im Focus: Ultrakalte chemische Prozesse: Physikern gelingt beispiellose Vermessung auf Quantenniveau

Wissenschaftler um den Ulmer Physikprofessor Johannes Hecker Denschlag haben chemische Prozesse mit einer beispiellosen Auflösung auf Quantenniveau vermessen. Bei ihrer wissenschaftlichen Arbeit kombinierten die Forscher Theorie und Experiment und können so erstmals die Produktzustandsverteilung über alle Quantenzustände hinweg - unmittelbar nach der Molekülbildung - nachvollziehen. Die Forscher haben ihre Erkenntnisse in der renommierten Fachzeitschrift "Science" publiziert. Durch die Ergebnisse wird ein tieferes Verständnis zunehmend komplexer chemischer Reaktionen möglich, das zukünftig genutzt werden kann, um Reaktionsprozesse auf Quantenniveau zu steuern.

Einer deutsch-amerikanischen Forschergruppe ist es gelungen, chemische Prozesse mit einer nie dagewesenen Auflösung auf Quantenniveau zu vermessen. Dadurch...

Im Focus: Leoniden 2017: Sternschnuppen im Anflug?

Gemeinsame Pressemitteilung der Vereinigung der Sternfreunde und des Hauses der Astronomie in Heidelberg

Die Sternschnuppen der Leoniden sind in diesem Jahr gut zu beobachten, da kein Mondlicht stört. Experten sagen für die Nächte vom 16. auf den 17. und vom 17....

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

IfBB bei 12th European Bioplastics Conference mit dabei: neue Marktzahlen, neue Forschungsthemen

22.11.2017 | Veranstaltungen

Zahnimplantate: Forschungsergebnisse und ihre Konsequenzen – 31. Kongress der DGI

22.11.2017 | Veranstaltungen

Tagung widmet sich dem Thema Autonomes Fahren

21.11.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Bakterien als Schrittmacher des Darms

22.11.2017 | Biowissenschaften Chemie

Ozeanversauerung schädigt Miesmuscheln im Frühstadium

22.11.2017 | Biowissenschaften Chemie

Die gefrorenen Küsten der Arktis: Ein Lebensraum schmilzt davon

22.11.2017 | Geowissenschaften