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Infektionserkrankungen: Salmonellen schaffen sich ihre Energieversorgung

<i>Salmonella enterica</i>Laden...
Um die etablierte Bakterienkonkurrenz im menschlichen Körper auszustechen, hat sich das Bakterium Salmonella enterica Serovar Typhimurium etwas besonderes ausgedacht: Der Typhuserreger schüttet zunächst Virulenzproteine aus, die einen bestimmten Arm des Immunsystem anstacheln. Dieser sorgt für mehr Sauerstoffradikale im Gewebe, die mit körpereigenen Schwefelverbindungen zu einem Molekül reagieren, welches schließlich nur die Salmonellen zur Energiegewinnung heranziehen können, berichten Andreas Bäumler von der University of California in Davis und seine Kollegen.

Die Forscher waren von einer schon über 80 Jahre bekannten Fähigkeit der Salmonellen ausgegangen: Ihr besonderer Stoffwechsel kann Elektronen auf das Schwefelmolekül Tetrathionat (S4O62-) übertragen. Ist dieser Elektronenakzeptor vorhanden, wachsen die Keime wegen einer höheren Energieausbeute schneller und dichter. Bäumlers Team bemerkte nun, dass im Darm von mit Salmonellen infizierten Mäusen Tetrathionat in verdächtig erhöhter Menge entsteht.

Dies liegt offenbar daran, dass verschiedene häufige Thiosulfatverbindungen im Darm – sie entstehen hier natürlicherweise durch Mikroben oder sind in der Nahrung enthalten – mit Sauerstoffradikalen zu S4O62- umgesetzt werden. Die Sauerstoffradikale entstehen dort in größerer Zahl, wo die Salmonellen Virulenzfaktoren ausgeschüttet und dabei Entzündungsreaktionen ausgelöst haben. Im Endeffekt entsteht daher in Gegenwart und unter dem Einfluss der Salmonellen das Tetrathionat, welches die Keime dann als Elektronenakzeptor zur Energiegewinnung nutzen.

Die verschafft den infektiösen Keimen tatsächlich einen Vorteil gegenüber anderen Darmbakterien, wie die Forscher in den Versuchsmäusen weiter ermittelten. Dies könnte einer der ausschlaggebenden Gründe dafür sein, dass die Salmonellen überhaupt erst das Immunsystem ihres Wirts reizen und Entzündungsreaktionen auslösen. (jo)
38. KW 2010

Dieser Artikel ist enthalten in Spektrum - Die Woche, 38. KW 2010

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  • Quellen
Winter, S. et al.: Gut inflammation provides a respiratory electron acceptor for Salmonella. In: Nature 467, S. 426–429, 2010.

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