Wie die ForscherInnen in der aktuellen Ausgabe des Fachmagazins "Nature" berichten, benützen die Bakterien so genannte Transportproteine, um von den Wirtszellen lebensnotwendige Nährstoffe zu 'stehlen'. Im Laufe der Evolution haben die Umwelt-Chlamydien es sogar verlernt, diese aufwendig herzustellenden Verbindungen selbst zu produzieren, erklären die Mitautoren Univ.-Ass. Dr. Matthias Horn und Univ.-Prof. Mag. Dr. Michael Wagner vom Department für Mikrobielle Ökologie der Universität Wien. "Sie sind aus physiologischer Sicht 'faul' geworden."
Spezialisiert auf energiereiche Substanzen
Die (innere) Zellmembran von Bakterien ist für die meisten Substanzen prinzipiell undurchlässig. Aus diesem Grund besitzen alle Bakterien verschiedenste Proteine, die in der Zellmembran lokalisiert sind und mit deren Hilfe sie Substrate für den eigenen Stoffwechsel aufnehmen können. Das Besondere an den Umwelt-Chlamydien ist, dass sie eine Reihe von Transportproteinen besitzen, die hochspezifisch sehr energiereiche und für den Stoffwechsel unentbehrliche Substanzen von der Wirtszelle durch die Bakterienhülle schleusen - darunter den universellen Enzym-Kofaktor NAD (Nicotinamidadenindinukleotid).
Erstmals Transportprotein für NAD identifiziert
Speziell für NAD galten biologische Membranen bislang als völlig undurchlässig. Von anderen Bakterien sind zwar aufwendige Mechanismen bekannt, die dieses Molekül extrazellulär in kleinere Bestandteile zerlegen und nach dem Import in die Bakterienzelle wieder zusammensetzen. "Der nun identifizierte Transporter ist jedoch das erste Transportprotein, das intaktes NAD in die Bakterienzelle importieren kann", so Matthias Horn.
Ansatz für neue Antibiotika
In einem Zusammenspiel mit ähnlichen Transportern können diese Bakterien so zudem Energie in Form von ATP (Adenosintriphosphat) sowie Grundbausteine der Erbsubstanz DNS importieren. "Da diese Transportproteine lediglich in bakteriellen Parasiten, aber nicht in den Wirtszellen vorkommen, stellen sie viel versprechende Angriffspunkte für neuartige Antibiotika dar, deren Weiterentwicklung eine der größten Herausforderungen unserer Zeit ist", heißt es in einer Aussendung des deutsch-österreichischen WissenschafterInnenteams.
60 Millionen Infektionen pro Jahr
Umwelt-Chlamydien gehören zu der großen Gruppe der Chlamydien. Deren humanpathogene Vertreter werden weltweit für über 60 Millionen Infektionen pro Jahr verantwortlich gemacht. Eine Vielzahl von Krankheiten gehen auf das Konto dieser Parasiten - von Lungenentzündungen bis zu Infektionen des Auges und des Genitaltraktes. Zudem werden sie mit Erkrankungen wie Arteriosklerose, Asthma oder Herzinfarkt in Verbindung gebracht. Die Untersuchung dieser Krankheiterreger gilt bis heute als äußerst schwierig, da die Bakterien im Labor nicht außerhalb ihrer Wirtszellen vermehrt werden können. (ro)
|
