Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Studie zum EHEC-Ausbruchsstamm HUSEC041 (O104:H4) in Lancet Infectious Diseases

24.06.2011
Wissenschaftlerteam um Prof. Karch veröffentlicht Ergebnisse / Austausch verschiedener Gene nachgewiesen

Exakt einen Monat nach Eingang der ersten Patientenproben am 23. Mai in Münster erschien gestern (23. Juni) die erste Publikation des Wissenschaftlerteams der Medizinischen Fakultät der Westfälischen Wilhelms-Universität Münster um Prof. Dr. Dr. h.c. Helge Karch. Es handelt sich dabei um eine Arbeit des Instituts für Hygiene und des Instituts für Medizinische Mikrobiologie an der Universität Münster sowie des Nationalen Referenzzentrums für Salmonellen und andere enteritische Pathogene am Robert Koch-Institut (RKI, Außenstelle Wernigerode).


Bei ihrer Interaktion mit Darmzellen zeigen alle aktuellen Ausbruchsstämme das für enteroaggregative E. coli (EAEC) typische Anheftungsmuster, das einer „Mauer aus Backsteinen“ gleicht. Foto: UKM / Institut für Hygiene

In der ab heute verfügbaren Online-Ausgabe des weltweit führenden Publikationsorgans in der Infektionsforschung Lancet Infectious Diseases berichten die EHEC-Forscher über ihre Forschungsergebnisse zur geno- und phänotypischen Charakterisierung von insgesamt 80 Patientenisolaten, die aus 17 Städten Deutschlands stammen und in dem Zeitraum vom 23. Mai bis 2. Juni 2011 isoliert wurden.

Zunächst wurde die genetische Verwandtschaft zu dem HUSEC041-Referenzstamm aus dem Jahre 2001 ermittelt. Anschließend erfolgte die Bestimmung der potentiellen Virulenzfaktoren. Weiterhin wurde die zellschädigende Wirkung aller 80 isolierten Erreger auf Nierenzellen und deren Interaktion mit Darmzellen analysiert. Prof. Karch: „Die Ergebnisse zeigen, dass alle Isolate demselben Sequenztyp (ST) 678 zugeordnet werden können. Innerhalb der HUSEC-Kollektion und bei anderen EHEC ist dieser Sequenztyp bislang einmalig gewesen. Er wurde von uns erstmalig 2008 für den Referenzstamm des HUSEC041-Klons veröffentlicht. Danach ist er nicht mehr in Erscheinung getreten. Völlig unerwartet taucht er jetzt in unserer Studie 80 mal in Folge bei Patientenisolaten auf.“

Alle Ausbruchsstämme besitzen ein Repertoire von 13 Genen, die für unterschiedliche potentielle Virulenzfaktoren kodieren. Neben dem für EHEC typischen Shiga Toxin 2-kodierenden Gen wurden die Gene für Determinanten nachgewiesen, die für die wässrig-blutigen Durchfälle und den damit einhergehenden Elektrolytverlust verantwortlich sind. Dazu gehören beispielsweise ein für Shigella-Bakterien (altbekannte Durchfallerreger) typisches Enterotoxin und ein schleimauflösendes Enzym. Außerdem wurden die Gene der für die Anheftung verantwortlichen Fimbrien und Adhäsionsproteine ermittelt.

Im Vergleich zu dem zehn Jahre alten HUSEC041-Isolat hat der Ausbruchsstamm das Gen für das enteroaggregative hitzestabile Enterotoxin (EAST1) verloren. Stattdessen hat er das weit verbreitete Gen für das Fimbrienantigen AAF/I aufgenommen und das in HUSEC041 vorkommende Gen für AAF/III verloren. „Neben zusätzlichen Antibiotikaresistenzgenen sind dies die einzigen Unterschiede, die wir bisher gefunden haben. Da all die genannten Gene auf mobilen genetischen Elementen (Plasmiden) liegen, sind solche Aufnahmen und Verluste eher die Regel als die Ausnahme bei pathogenen E. coli“, erklärt der Direktor des Instituts für Hygiene am Universitätsklinikum Münster.
.
Bei ihrer Interaktion mit Darmzellen zeigen alle Stämme das für enteroaggregative E. coli (EAEC) typische Anheftungsmuster, das einer „Mauer aus Backsteinen“ gleicht, sagt Prof. Karch. Aus dem Darm wird das Shiga Toxin 2 über einen noch nicht genau aufgeklärten Mechanismus in den Blutkreislauf transferiert. Dort bindet es bevorzugt an Nieren- und Gehirnendothelzellen. Ersteres verursacht Niereninsuffizienzen und zweiteres kann zu zerebralen Schädigungen führen, was die schweren, unter Umständen tödlichen Krankheitsverläufe erklärt, so Prof. Karch.

Diese Studie sei ein wichtiger Schritt zum Verständnis des Erregers, so Karch. Nun gelte es aber, noch viele weitere Fragen zu beantworten, um das aggressive Verhalten des aktuellen Ausbruchsstamms zu erklären. Karch: „Ist es nur die Kombination der krankheitsauslösenden Faktoren, die ihn so aggressiv macht? Ungeklärt bleibt aktuell auch noch die Frage nach der Infektionsdosis, d.h. wie viele Erreger waren auf oder in den Sprossen? Und ist dieser Erreger, der nahezu aus dem Nichts kam, auf eine Humanpopulation gestoßen, die keinen Immunschutz aufweist, weil es zuvor noch keinen Kontakt des Menschen mit dem gleichen Erreger gab? In welchem Biotop hat er überlebt, wenn er nicht im Menschen ist? Diese Fragen gilt es zukünftig zu beantworten, um Strategien zu entwickeln und Wege zu finden, wie wir ihn langfristig und nachhaltig nicht nur bekämpfen, sondern letztendlich vollständig eliminieren können.“

Stefan Dreising | Universitätsklinikum Münster
Weitere Informationen:
http://www.thelancet.com
http://www.ukmuenster.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Studien Analysen:

nachricht Smart Data Transformation – Surfing the Big Wave
02.12.2016 | Fraunhofer-Institut für Angewandte Informationstechnik FIT

nachricht Europaweite Studie zu Antibiotikaresistenzen in Krankenhäusern
18.11.2016 | Deutsches Zentrum für Infektionsforschung

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Studien Analysen >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Greifswalder Forscher dringen mit superauflösendem Mikroskop in zellulären Mikrokosmos ein

Das Institut für Anatomie und Zellbiologie weiht am Montag, 05.12.2016, mit einem wissenschaftlichen Symposium das erste Superresolution-Mikroskop in Greifswald ein. Das Forschungsmikroskop wurde von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) und dem Land Mecklenburg-Vorpommern finanziert. Nun können die Greifswalder Wissenschaftler Strukturen bis zu einer Größe von einigen Millionstel Millimetern mittels Laserlicht sichtbar machen.

Weit über hundert Jahre lang galt die von Ernst Abbe 1873 publizierte Theorie zur Auflösungsgrenze von Lichtmikroskopen als ein in Stein gemeißeltes Gesetz....

Im Focus: Durchbruch in der Diabetesforschung: Pankreaszellen produzieren Insulin durch Malariamedikament

Artemisinine, eine zugelassene Wirkstoffgruppe gegen Malaria, wandelt Glukagon-produzierende Alpha-Zellen der Bauchspeicheldrüse (Pankreas) in insulinproduzierende Zellen um – genau die Zellen, die bei Typ-1-Diabetes geschädigt sind. Das haben Forscher des CeMM Forschungszentrum für Molekulare Medizin der Österreichischen Akademie der Wissenschaften im Rahmen einer internationalen Zusammenarbeit mit modernsten Einzelzell-Analysen herausgefunden. Ihre bahnbrechenden Ergebnisse werden in Cell publiziert und liefern eine vielversprechende Grundlage für neue Therapien gegen Typ-1 Diabetes.

Seit einigen Jahren hatten sich Forscher an diesem Kunstgriff versucht, der eine simple und elegante Heilung des Typ-1 Diabetes versprach: Die vom eigenen...

Im Focus: Makromoleküle: Mit Licht zu Präzisionspolymeren

Chemikern am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist es gelungen, den Aufbau von Präzisionspolymeren durch lichtgetriebene chemische Reaktionen gezielt zu steuern. Das Verfahren ermöglicht die genaue, geplante Platzierung der Kettengliedern, den Monomeren, entlang von Polymerketten einheitlicher Länge. Die präzise aufgebauten Makromoleküle bilden festgelegte Eigenschaften aus und eignen sich möglicherweise als Informationsspeicher oder synthetische Biomoleküle. Über die neuartige Synthesereaktion berichten die Wissenschaftler nun in der Open Access Publikation Nature Communications. (DOI: 10.1038/NCOMMS13672)

Chemische Reaktionen lassen sich durch Einwirken von Licht bei Zimmertemperatur auslösen. Die Forscher am KIT nutzen diesen Effekt, um unter Licht die...

Im Focus: Neuer Sensor: Was im Inneren von Schneelawinen vor sich geht

Ein neuer Radarsensor erlaubt Einblicke in die inneren Vorgänge von Schneelawinen. Entwickelt haben ihn Ingenieure der Ruhr-Universität Bochum (RUB) um Dr. Christoph Baer und Timo Jaeschke gemeinsam mit Kollegen aus Innsbruck und Davos. Das Messsystem ist bereits an einem Testhang im Wallis installiert, wo das Schweizer Institut für Schnee- und Lawinenforschung im Winter 2016/17 Messungen damit durchführen möchte.

Die erhobenen Daten sollen in Simulationen einfließen, die das komplexe Geschehen im Inneren von Lawinen detailliert nachbilden. „Was genau passiert, wenn sich...

Im Focus: Neuer Rekord an BESSY II: 10 Millionen Ionen erstmals bis auf 7,4 Kelvin gekühlt

Magnetische Grundzustände von Nickel2-Ionen spektroskopisch ermittelt

Ein internationales Team aus Deutschland, Schweden und Japan hat einen neuen Temperaturrekord für sogenannte Quadrupol-Ionenfallen erreicht, in denen...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Von „Coopetition“ bis „Digitale Union“ – Die Fertigungsindustrien im digitalen Wandel

02.12.2016 | Veranstaltungen

Experten diskutieren Perspektiven schrumpfender Regionen

01.12.2016 | Veranstaltungen

Die Perspektiven der Genom-Editierung in der Landwirtschaft

01.12.2016 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Parkinson-Krankheit und Dystonien: DFG-Forschergruppe eingerichtet

02.12.2016 | Förderungen Preise

Smart Data Transformation – Surfing the Big Wave

02.12.2016 | Studien Analysen

Nach der Befruchtung übernimmt die Eizelle die Führungsrolle

02.12.2016 | Biowissenschaften Chemie