Das Risiko für Magenkrebs erhöhende Helicobacter-Bakterium kann an seinen menschlichen Wirt so anpassen, dass es einmalig wird wie ein menschlicher Fingerabdruck.
Wie kein anderes Bakterium variiert das Helicobacter-Bakterium Helicobacter pylori dazu im Laufe der Infektion seine Gene. Unlängst haben Wissenschaftler der Medizinischen Hochschule Hannover (MHH) in Zusammenarbeit mit dem Statistikexperten Dr. Xavier Didelot vom Imperial College in London den Grund für diese große Variabilität herausgefunden: Bereits bekannt war, dass zwei verschiedene Helicobacter pylori-Bakterien DNA-Fragmente austauschen, wenn sie im Magen aufeinandertreffen.
Helicobacter-Bakterium – große Individualität
So zeigte sich, dass die große Individualität dadurch zustande kommt, dass es zwei Aufnahmemechanismen gibt, die zur Integration von Fragmenten unterschiedlicher Längen führen: „Die Aufnahme ganz kurzer Genschnipsel, die weniger als 50 Basenpaare lang sind, ermöglicht den Bakterien eine extrem hohe Variabilität innerhalb der Gene. Die Aufnahme längerer, im Durchschnitt 1.600 Basenpaare umfassende, DNA-Stücke sorgt für Konstanz und die Möglichkeit, ganze Gene auszutauschen. Der Effekt des Erbgut-Austausches ähnelt sogar dem, der bei sexuell reproduzierenden Organismen stattfindet“, erläutert Professor Dr. Sebastian Suerbaum.
Der Leiter des MHH-Instituts für Medizinische Mikrobiologie und Krankenhaushygiene möchte mit seinem Team nun den zugrundeliegenden molekularen Mechanismen auf die Spur kommen. Einen Mechanismus konnte er bereits klären: Helicobacter pylori besitzt viele sogenannte Restriktionsenzyme, die eindringende fremde DNA zerschneiden. Doch die aufgenommenen Stücke von DNA anderer Helicobacter pylori-Bakterien werden unabhängig von diesen Enzymen in das Erbgut integriert.
Die große genetische Variabilität von Helicobacter pylori wird auch als eine wichtige Hürde für die Entwicklung eines Impfstoffs gegen diesen Erreger angesehen. Das ist eine wichtige Motivation für die Forscher, deren Arbeiten im Rahmen des Deutschen Zentrums für Infektionsforschung (DZIF) und des Sonderforschungsbereichs (SFB) 900 gefördert werden.
Etwa 40 Prozent der Deutschen sind chronisch mit Helicobacter pylori infiziert. Es kann unter anderem Magengeschwüre verursachen und ist für den größten Teil der Magenkrebserkrankungen verantwortlich. Jüngst konnte nachgewiesen werden, dass Patienten mit einer Helicobacter pylori-Infektion, die behandelt werden, weniger häufig Magenkrebs bekommen als unbehandelte Patienten. Deswegen sind die Empfehlungen für die Behandlung des Magenkrebserregers deutlich ausgeweitet worden.
