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Infektionskrankheiten: Reaktionäres Reisegepäck

Lange vor Aids oder dem Schwarzen Tod wütete schon die Lepra - von Afrika bis Asien, nach Europa und durch die Jahrhunderte. Trotz langer Geschichte und weiter Verbreitung änderte sich der Aussatz-Erreger dabei nahezu überhaupt nicht.
Anlandung von Lepra-Kranken ("The Landing", gemalt von Johnny Harmon)
Ob der berühmteste Militärtrip der Geschichte wohl wirklich eine nachhaltig gute Idee war? Der namentlich große Chef Alexander, seines Zeichens makedonischer Oberbefehlshaber, holte sich rund drei Jahrzehnte vor unserer Zeit im Osten insbesondere das tödliche Sumpffieber. Sein Fußvolk importierte, so die Legende, indes ein gar entsetzlich entstellendes Sichtum-Mitbringsel von jenseits des Indus: die Lepra. Vom Versuch, die Welt zu erobern, blieb schließlich nur Schall, Rauch, ein wenig Ruhm – und Mycobacterium leprae. Dem ursprünglich indischen Aussatzerreger boten sich allerbeste Möglichkeiten in seinem neuesten, bis dato unerschlossen gebliebenen Betätigungsfeld Europa. Hier sollte das Bakterium längeren Erfolg haben als der größte aller Makedonier in Indien.

Bis in die Gegenwart. Ginge es nach Ankündigungen der Weltgesundheitsorganisation WHO, so wäre Lepra mittlerweile nicht nur in Europa ausgerottet – ein entsprechendes Planziel aus dem Jahr 2002 aber wurde deutlich verfehlt. Täglich infizieren sich Menschen weltweit mit dem Keim, und die Krankheitsfälle scheinen eher zu steigen als zu stagnieren, obschon die Krankheit mit einer Kombinationstherapie verschiedener Antibiotika gut behandelbar ist.

Mycobacterium leprae | Der Erreger der Lepra: Mycobacterium leprae
Der Erreger macht es Forschern und Wissenschaftlern traditionell schwer: Als es in den 1970er Jahren endlich gelang, ein Tier zu entdecken, in dem die Bakterienstämme auch außerhalb des Menschen zu halten sind, mussten sich Lepraforscher ausgerechnet in die Mysterien der Neunbinden-Gürteltier-Aufzucht einarbeiten, während die übrige Wissenschaftswelt schlichte Labormäuse fütterte. Mycobacterium leprae ist eben anspruchsvoll in der Wahl seiner Wirte und besteht auf Dasypus novemcinctus, wenn schon kein Homo sapiens verfügbar ist.

Marc Monot vom Pasteur Institut und ein internationales Forscherteam machten sich nun daran, den seit drei Jahrzehnten im Gürteltier gehaltenen Lepra-Laborstamm mit Mycobacterium-leprae-Erregern zu vergleichen, die sie 175 Kranken aus 21 über die Erde verstreuten Ländern entnommen hatten. Ähnliche Vergleiche – etwa mit dem Genom des eng verwandten Tuberkulose-Erregers M. tuberculosis – hatten in der Vergangenheit einiges an verwertbarem Hintergrundwissen geliefert. Etwa den Trend des Lepra-Erregers, mehr und mehr Gene abzuschalten und das Genom dabei radikal zu verschlanken: Es finden sich nicht weniger als 1130 nur ehemals einmal funktionsfähige, so genannte Pseudogene.

Die neuen Ergebnisse sind nun nicht minder spannend: Sie enthüllen eine verblüffende Einheitlichkeit der globalen Lepra-Erregersippe, liefern Informationen über historische Wanderwege der Menschheit und entlasten nicht zuletzt auch Alexander den Großen.

Hand eines Lepra-Opfers | Skelett-Hand eines Lepra-Opfers im norwegischen Armauer-Hansen-Museum. Die Nervenschädigungen führen zu der charakteristischen Klauenhaltung. Der Norweger Hansen identifizierte 1873 als erster Mycobacterium leprae als Lepra-Erreger.
Knapp drei Jahrhunderte bevor Alexander sich 326 vor unserer Zeit in den Wirren des indischen Subkontinentes verhedderte, waren dort zwar tatsächlich die Symptome der Lepra in heiligen Schriften beschrieben worden – die Rede ist in dieser ältesten erhaltenen Quelle etwa von dem Verlust allen Gefühls in Fingern und Zehen, typisch für die zerstörerische Wirkung von Mycobacterium leprae auf die Nervenbahnen der Betroffenen. Nur: die Ergebnisse von Monots Team zeigen, dass die heutigen indischen Stämme nicht die wahrscheinlichste Quelle der europäischen Lepra-Erreger sind.

Die Forscher hatten im Bakterium-Genom zunächst so genannte VNTRs enthaltende Regionen der DNA bei den verschiedenen Bakterienstämmen angeschaut: Der Vergleich der "variable number of tandem repeats", Abfolgen charakteristisch einander immer gleich wiederholender kurzer Sequenz-Motive, liefert Hinweise auf den Verwandtschaftsgrad zweier verglichener DNA-Lieferanten. Derlei wird etwa auch bei Vaterschaftstests beim Menschen herangezogen. Allerdings sahen die Wissenschaftler keinerlei auswertbar typische Unterschiede in den VNTR-Bereichen von Keimen aus Asien, Amerika, Europa und Afrika – eine große Überraschung.

Also verdichteten die Wissenschaftler das Suchraster und ermittelten punktgenau Bereiche der DNA, in denen mit einiger Häufigkeit immer die gleichen Punktmutationen auftreten – also eine Base der DNA gegen eine andere ausgetauscht wird. Solche SNPs (single nucleotid polymorphisms) fanden sich aber – die nächste, noch größere Überraschung – auch nur genau an drei Stellen des nicht ganz kleinen Bakteriengenoms: An Basenposition 14676 ist etwa (häufig) eine Cytosin- oder (selten) eine Thymin-Base in die DNA eingebaut. Dann findet sich an anderer Stelle noch entweder Guanin oder Thymin; sowie an einem dritten SNP ein Adenin oder Guanin.

Drei Stellen mit je zwei möglichen Informationen – macht insgesamt höchstens 64 verschiedene Kombinationsmöglichkeiten der SNPs, meinten die Wissenschaftler erfreut. Damit sollte es doch ein leichtes sein, Verwandtschaftsverhältnisse der Stämme abzuleiten? Tatsächlich machte es Mycobacterium diesmal den Forscher sogar viel leichter: In den 175 Bakterienproben fanden sich gerade mal vier der 64 möglichen Kombinationen der drei SNP-Loci. Woraus sich schließen lässt, dass wohl alle heutzutage weltweit wütenden Mycobacterium-leprae-Individuen von einer einzigen Stammbakterie abstammen, die sich seit prähistorischen Zeiten nur minimal gewandelt hat – ein geradezu verstockter Konservatismus des Leprakeims.

Deutlich schälen sich dabei lokale Präferenzen der SNP-Verteilung heraus: Ein typischer Stamm 1 (mit der SNP-Kombination C-G-A) findet sich in Asien, dem Pazifikraum und Ostafrika, ein Stamm 2 (CTA) nur selten und vereinzelt, etwa in Äthiopien, Stamm 3 (CTC) in Europa, Nordafrika und Amerika sowie ein Stamm 4 (TTC) in Patienten aus Westafrika und der Karibik.

Globale Ausbreitung der Leprastämme | Die Karte veranschaulicht die Ausbreitung der vier heute verbreiteten Lepra-Stämme in geschichtlicher Zeit. Der Ursprungsort des Stammvaters aller Leprabakterien liegt womöglich nicht wie zuvor vermutete in Indien, sondern vielmehr in Ostafrika oder dem Nahen Osten. Von dort verbreitet sich der Keim bis in die Kolonialzeit.
Der heute seltene Stamm 2 (CTA) entstand wohl in Ostafrika oder dem Nahen Osten und könnte durchaus der älteste sein, interpretieren die Forscher ihre Ergebnisse. Und wahrscheinlich ist er dann im Laufe der Zeitläufte von zwei Tochterstämmen verdrängt worden: Einem nordwestlich nach Europa abgewanderten (ein A-gegen-C-Basenaustausch erzeugte hier aus CTA die europäische SNP-Variante CTC), und einem nach Asien verschleppten Stamm (wo der Basentausch T gegen G die dort verbreitete Leprakeim-Form CGA schuf). Stamm 4 ist dann später aus der europäischen Lepra entstanden und nach Westafrika importiert worden, wo er heute häufig ist – und von dort mit dem Sklavenhandel in die Karibik gelangte. In Kontinental-Amerika dagegen setzten allein weiße Europäer die Krankheits-Maßstäbe: Vor Kolumbus war der Kontinent leprafrei, heutzutage finden sich von Kolonialisten importierte europäische Mycobacterium-Stämme.

Zumindest am Erfolgszug der Lepra durch Europa wäre Alexander nach dieser Interpretation also schuldlos: Die indisch-asiatische Form hätte sich zweifach ändern müssen, um zur europäischen zu werden. Wenn überhaupt, dann hat sich die makedonische Soldateska das Aussatz-Anhängsel doch eher im Nahen Osten eingefangen – das allerdings kann auch schon passiert sein, lange nachdem oder bevor die panhellenistischen Träume mit dem frühen Tod Alexanders platzten. Der Rest ist Legende.

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