Die Säure weist Helicobacter den Weg

Forscher entdeckten erstmals, wie sich das Magenbakterium im Schleim orientiert

Er vermehrt sich im Magenschleim, verursacht Entzündungen, Geschwüre und erhöht das Risiko für Magenkrebs: Helicobacter pylori ist ein Bakterium, das im Magenschleim lebt und sich dort vermehrt – der Schleim umgibt die Magenwände von innen und schützt sie so vor der selbst produzierten Säure. Wie es dem Krankheitserreger gelingt, sich im Schleim zu orientieren, fanden jetzt erstmals Wissenschaftler der Medizinischen Hochschule Hannover (MHH) gemeinsam mit Forschern der Universitäten Bochum und Würzburg heraus: Helicobacter nutzt den Säuregradienten im Schleim – vom sauren pH-Wert im Mageninnenraum bis zum fast neutralen pH-Wert direkt an der Zellschicht der Magenwände. Zum ersten Mal gelang es auch, dies in vivo, also im Magen von narkotisierten lebenden Tieren, zu untersuchen. Die Ergebnisse werden heute am 6. April 2004 im amerikanischen Fachjournal Proceedings of the National Academy of Sciences veröffentlicht. Sie könnten dazu dienen, die Wirkung der bislang erfolgreich eingesetzten Medikamente zu verstehen und in Zukunft noch effektivere Substanzen zu entwickeln.

„Bislang wussten wir nicht, was Helicobacter den Weg weist“, sagt Professor Dr. Sebastian Suerbaum, Direktor der MHH-Abteilung Medizinische Mikrobiologie und Krankenhaushygiene, der die Untersuchung gemeinsam mit Privatdozent Dr. Sören Schreiber vom Institut für Physiologie der Universität Bochum geleitet hat. Das Problem für Helicobacter: Ständig produzieren Drüsen der Magenschleimhaut eine große Menge an Schleim, der an der Oberfläche der Schleimschicht im Innenraum beständig abgetragen wird. Das Bakterium muss also beweglich sein, um sich – wie auf einem Fließband – an der bevorzugten Stelle in der Nähe der Schleimhautzellen aufzuhalten. Nur dort herrschen die idealen Bedingungen, unter denen der Keim sich wohl fühlt und über längere Zeit gedeihen kann. „Aus anderen Untersuchungen wissen wir, dass sich bewegliche Bakterien an Konzentrationsunterschieden chemischer Substanzen, so genannten Gradienten, orientieren“, sagt Professor Suerbaum. Deshalb untersuchten die Forscher drei verschiedene chemische Gradienten innerhalb der Schleimschicht: den Säuregradienten (pH-Wert), den Kohlensäure-Gradienten (Bikarbonat/CO2) und den Harnstoff-Gradienten (Urea/Ammonium).

Das Ergebnis: Wird der Säuregradient aufgehoben, verliert Helicobacter die Orientierung und verteilt sich im gesamten Schleim – die Störung der anderen Gradienten hatte keine Auswirkungen. „Das könnte erklären, warum die bislang eingesetzten Medikamente gegen Helicobacter, Antibiotika in Kombination mit Protonenpumpen-Hemmern, so erfolgreich sind: Protonenpumpen-Hemmer lassen den pH-Wert im Hohlraum ansteigen“, sagt Professor Suerbaum. „Mit diesem Wissen könnten neue Medikamente entwickelt werden, die auf das chemotaktische System von Helicobacter zielen. Auch die Untersuchung nicht allein an Zellkulturen, sondern am komplexen System in einem Tiermodell kann uns helfen, die Wechselwirkungen zwischen Bakterien und ihren Wirten sehr viel besser zu verstehen.“

Weitere Informationen gibt gern Professor Dr. Sebastian Suerbaum, Telefon: (0511) 532-6770, oder per-E-Mail: suerbaum.sebastian@mh-hannover.de