Magenkeim Helicobacter pylori: Von Anfang an hochvariabel

24. Oktober 2017

Das ebenso weit verbreitete wie gefährliche Bakterium Helicobacter pylori verändert im menschlichen Wirt vom Moment der ersten Infektion an laufend seine Gene - für die Impfstoffentwicklung eine große Herausforderung.

Grafik: Kateryna_Kon / fotolia.com

Das Bakterium Helicobacter pylori verursacht eine der häufigsten Infektionen bei Menschen. Erkrankungen wie eine Magenschleimhautentzündung und Magen- oder Zwölffingerdarmgeschwüre sind die Folge. Schlimmstenfalls entwickelt sich Magenkrebs. Ein besonderes Merkmal von Helicobacter ist seine genetische Vielfalt: Es verändert seine Gene im Laufe einer Infektion. LMU-Mikrobiologe Sebastian Suerbaum zeigt nun in einer neuen Studie, dass Helicobacter pylori bereits am Anfang einer Infektion eine hohe genetische Variabilität aufweist, aber nicht schneller mutiert als im späteren Verlauf. Die Ergebnisse sind aktuell in der Fachpublikation Gastroenterology veröffentlicht.

Suerbaum, Inhaber des Lehrstuhls für Medizinische Mikrobiologie und Krankenhaushygiene und Vorstand am Max von Pettenkofer-Institut der LMU, erforscht insbesondere, welche Rolle die genetische Vielfalt des Bakteriums für dessen Anpassung an den menschlichen Wirt spielt. Bislang gab es kaum Erkenntnisse darüber, wie wandlungsfähig Helicobacter pylori direkt nach der Infektion ist, da diese in der Regel erst später, im chronischen Stadium diagnostiziert wird. Suerbaum konnte nun anhand von Proben mehrerer frisch Infizierter auf molekularer Ebene genau beobachten, welche Veränderungen das Bakterium im Rahmen seiner frühen Anpassungsphase durchläuft: „Die Mutationsrate ist von Anfang an sehr hoch. Es kann sogar zur Abschaltung der Produktion für die Immunantwort kommen und zur Auslösung wichtiger Funktionen des Bakteriums, die später zur Erkrankung führen“, sagt Suerbaum.

Noch gibt es keine Impfung gegen den Magenkeim. „Die hohe genetische Vielfalt stellt eine besondere Herausforderung für die Entwicklung eines Impfstoffs dar“, sagt Suerbaum, der im Rahmen des Deutschen Zentrums für Infektionsforschung an der Impfstoffentwicklung arbeitet. In der aktuellen Studie konnte sein Team zeigen, wie sich einzelne Bausteine der Erbsubstanz des Bakteriums zu Beginn der Infektion verändern. „Die Ergebnisse unserer Studie werden Auswirkungen auf die Wahl möglicher Impfstoff-Antigene haben“, sagt Suerbaum.

Die aktuell veröffentlichte Studie ist in Kooperation mit der Medizinischen Hochschule Hannover, dem Nationalen Referenzzentrum für Helicobacter pylori, das seit Januar 2017 unter der Leitung von Sebastian Suerbaum am Max von Pettenkofer-Institut der LMU beheimatet ist, der Universität Magdeburg und weiteren Kooperationspartnern im In- und Ausland entstanden. Die Proben stammen aus einer klinischen Impfstoff-Studie, die unter der Leitung von Mitautor Professor Peter Malfertheiner an der Universität Magdeburg durchgeführt wurde.

Titel der Originalarbeit

Sandra Nell, Iratxe Estibariz, Juliane Krebes, Boyke Bunk, David Y. Graham, Jörg Overmann, Yi Song, Cathrin Spröer, Ines Yang, Thomas Wex, Jonas Korlach, Peter Malfertheiner, Sebastian Suerbaum.
Genome and methylome variation in helicobacter pylori with a cag pathogenicity island during early stages of human infection.
Gastroenterology 2017, doi: 10.1053/j.gastro.2017.10.014

Quelle: LMU (Text und Bildnachweis)