WAS BAKTERIEN GIFTIG MACHT

Darauf muss man erstmal kommen: Dass Bakterien, die wir mit der Nahrung aufnehmen und die in unserem Darm schlimme Schäden anrichten, auch eine andere Seite haben. Nämlich eine für den Menschen unschädliche, positive Seite. Man rechnet nämlich nach dem Verzehr von mit Clostridien befallenen Lebensmitteln mit heftigen Magen-Darm-Beschwerden.

Denn der Einzeller perforiert die Schleimhaut und führt zu starkem Durchfall. Gerade in der industriellen Geflügelzucht ist das Bakterium gefürchtet. Da es jährlich Schäden von sechs Milliarden Dollar verursacht, ist es schwer, auf Antibiotika in Geflügelfarmen zu verzichten.

Forschende um Ryan McNulty vom IFF Health and Biosciences in Wilmington (USA) haben nun eine ganz spezielle Methode entwickelt, mit der sie das genetische Innenleben des Bakteriums durchleuchten können. Verblüfft stellten sie fest, dass sich nicht alle Bakterien einer Sorte gleich verhalten. Mal sind sie für den Menschen gefährlich, mal nicht – obwohl sie alle einer Art entstammen.

Das besondere an der Methode der Wissenschaftler ist, dass es ihnen gelungen ist, bei großen Mengen von Bakterien gleichzeitig einzelne mRNA-Profile zu entwickeln. Das war früher nicht möglich – die neue Methode hat deshalb einen eigenen Namen bekommen: ProBac-seq.

Auf diese Weise lässt sich nämlich feststellen, ob in bestimmten Untergruppen einer Bakterienpopulation andere Gene aktiv sind als in der Hauptgruppe. Auf Deutsch: Produzieren alle die gleichen Toxine? Oder sind einige bemerkenswert inaktiv und es geht keine Gefahr von ihnen aus?

Begeistert von ihrer neuen Methode nutzten die Wissenschaftler zuerst „einfache“ Bakterien wie Bacillus subtilis und Escherichia coli. Man entdeckte dabei „unbekannte Transkriptionszustände, in denen Gene exprimiert werden, die für bestimmte Stoffwechselwege und physiologische Zustände des Bakteriums relevant sind“. Also innerhalb einer Bakterienart unterschiedlich programmierte Abkömmlinge.

Als nächstes wollte man herausfinden, ob man diese unterschiedlichen Subpopulationen auch in echten Krankheitserregern identifizieren kann. Dazu wählte man das oben vorgestellte Clostridium perfringens. ProBac-seq zeigte: Bloß 43 Prozent der Einzeller produzierten richtig viel Toxine, und zwar genau jene, die wenig mit Nährstoffen versorgt waren. Die hungrigen Bakterien waren also von besonders giftiger Art.

Die Forscher gaben ihnen etwas, was sie mögen: Acetate. Nachdem die Bakterien alles aufgefressen hatten, verringerte sich ihre Giftigkeit erheblich – nämlich von den oben genannten 43 Prozent auf 30 Prozent. Und selbst dieses verbleibende knappe Drittel produzierte deutlich weniger Gift als vor der Acetat-Mahlzeit.

Das eröffnet natürlich ganz neue Möglichkeiten. Könnten fiese Bakterien künftig dazu gebracht werden, weniger Gift zu produzieren, indem man sie einfach füttert? Zukünftige Studien könnten da interessant werden; zum Beispiel, wenn man die Erkenntnisse auch bei Salmonellen und Staphylococcus aureus anwendet. Das könnte helfen, Strategien gegen bakterielle Infektionen zu entwickeln und Antibiotikatoleranzen zu umgehen.

Quelle: wissenschaft.de