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Krankheitserreger: Tuberkulose attackiert mit eigenem Allerweltsenzym

Einige Bakterien manipulieren die von ihnen angegriffenen Körperzellen, indem sie deren interne Kommunikation mit dem sehr häufigen Signalmolekül cAMP stören.
Einige Bakterien manipulieren die von ihnen angegriffenen Körperzellen, indem sie deren interne Kommunikation mit dem sehr häufigen Signalmolekül cAMP stören. Tuberkulosebakterien setzen zu diesem Zweck sogar eigene Gene ein, die das Molekül massenhaft produzieren helfen, berichten nun Forscher um William Bishai von der Johns Hopkins School of Medicine.

Das zyklische AMP (cAMP) spielt in sehr vielen Situationen eine Rolle, bei der zum Beispiel auf der Außenseite der Zelle durch Rezeptoren wahrgenommene Reize nach innen weitergeleitet werden und dort eine passende Reaktion auslösen. Im Immunsystem benutzen Makrophagen den Signalstoff unter anderem, um auf die Anwesenheit eines Krankheitserregers zu reagieren. Das cAMP wird durch das aktivierte Enzym Adenylatzyklase gebildet und stößt verschiedene Prozesse an, die zur Alarmreaktion der Körperabwehr beitragen.

Bishai und Kollegen haben nun 17 Gene im Tuberkulose-Erreger Mycobacterium tuberculosis entdeckt, in denen Adenylatzyklase-Enzyme kodiert sind. Mindestens eines dieser Gene, Rv0386, ist für eine erfolgreiche Infektion von Makrophagen durch die Tuberkulosebakterien nötig, ermittelten die Forscher: fällt es aus, so sterben deutlich mehr Bakterien im Gewebe unter dem Einfluss der Immunabwehr. Das funktionsfähige Gen sorgt offenbar dafür, dass vom Bakterium produziertes cAMP leichter in das Innere der Abwehrzellen gelangt, so die Wissenschaftler. Offenbar stört dies die Koordination der Abwehrreaktionen im Körper durch eine verfrühte Antwort der Makrophagen, die zu einer lokalen entzündlichen Reaktion im Gewebe führt. Dies scheint den Erregern das Überleben zu ermöglichen, bis sie in die Makrophagen eindringen und sich dort vermehren.

Der Mechanismus unterscheidet sich von bislang bekannten Manövern von Krankheitserregern, die durch außerhalb der Zellen wirkende Hemmstoffe die Adenylatzyklasen der Abwehrzellen hemmen, um so den cAMP-Spiegel zu manipulieren. Die von Bishai und Co beschriebene mycobakterientypische cAMP-Überflutung der Zielzellen könnte eine bislang nicht beachtete Achillesferse der Tuberkuloseerreger sein, hoffen die Forscher.

Der Tuberkulose-Erreger Mycobacterium tuberculosis fordert heute immer noch weltweit jährlich nahezu zwei Millionen Tote. Auch in Deutschland ist die Schwindsucht noch längst nicht ausgerottet: fast 4200 Tuberkulosefälle hat das Robert-Koch-Institut 2008 registriert. (jo)

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  • Quellen
Agarwal, N. et al.: Cyclic AMP intoxication of macrophages by a Mycobacterium tuberculosis adenylate cyclase. In: Nature 10.1038/nature08123, 2009.

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