Verantwortliches Eiweiß auf der Oberfläche von Bakterien entdeckt

Dass das Bakterium Streptococcus pyogenes Rachen- und Hautinfektionen auslösen kann, war seit längerem bekannt. Auf welche Weise es im Anschluss an solche Erkrankungen Knochen- und Gelenkinfektionen verursacht, darüber tappten die Wissenschaftler bislang im Dunkeln. Dem Team um die Rostocker Medizinischen Mikrobiologen PD Dr. Bernd Kreikemeyer und Prof. Dr. Andreas Podbielski gelang es jetzt, diejenigen Moleküle an den Bakterien zu orten und zu beschreiben, die es möglich machen, dass die Erreger sich an den Knochen und Gelenke anlagern und die Entzündungen hervorrufen können. Die Entschlüsselung dieses Vorgangs glückte im Rahmen eines DFG-Projekts, das gerade abgeschlossen wurde.

Die untersuchten Bakterien verursachen Rachen- und Hautinfektionen ausschließlich bei Menschen. „Streptococcus pyogenes gehört aber auch zu fünf häufigsten bakteriellen Auslösern der so genannten septischen Osteomyelitis und Arthritis“, sagt Professor Dr. Andreas Podbielski, Leiter des Instituts für Medizinische Mikrobiologie, Virologie und Hygiene am Universitätsklinikum Rostock. Ausgangspunkt sei stets eine Infektion der Haut oder des Rachens, die regelmäßig durch Husten, Niesen oder Handkontakt von Mensch zu Mensch übertragen wird und in den meisten Fällen ungefährlich ist. Einige dieser Erreger aber können gefährlichere Erkrankungen auslösen. „Über die Blutbahn finden sie ihren Weg durch den menschlichen Körper, wo sie sich an Knochen oder Gelenken anlagern können“, sagt Professor Podbielski. „Die danach beginnende Osteomyelitis oder Arthritis ist eine schmerzhafte, eitrige Entzündung, die zur Zerstörung des Knochens oder Gelenks führen kann, wenn sie nicht behandelt wird.“

Der Therapie dieser Infektionen sind die Forscher vom Universitätsklinikum Rostock nun ein Stück näher gerückt. Den Mikrobiologen gelang es, den Mechanismus zu entschlüsseln, aufgrund dessen die Bakterien die Erkrankung auslösen. „Es gelang uns nachzuweisen, dass ein Drittel der untersuchten Bakterien über ein spezielles Eiweiß an seiner Oberfläche verfügt. Dieses ermöglicht es den Erregern, sich speziell an den Knochen und Gelenken und nicht an anderen Stellen des menschlichen Körpers anzulagern. Dann beginnen die Bakterien ihr Zerstörungswerk“, sagt Professor Podbielski. Andererseits konnten bei Patienten, die an den gefährlichen Infektionen litten, Antikörper gegen genau dieses in den Bakterien enthaltene Eiweiß nachgewiesen werden. „Auf diese Weise ist geklärt, warum einige Bakterien die Knocheninfektionen auslösen und andere nicht“, so Professor Podbielski.

Die im Rahmen eines nun abgeschlossenen und von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) geförderten Projektes gewonnenen Erkenntnisse ermöglichen eine bessere Diagnose der Gelenkserkrankungen und werden sich künftig auf die genau abgestimmte Behandlung dieser Infektionen auswirken. Die Forschungsergebnisse sind in einem Beitrag für das „Journal of Biological Chemistry“ dargestellt.