Ärzte Zeitung online, 17.12.2009

Neue Erkenntnis über den Infektionsmechanismus von Salmonellen

BRAUNSCHWEIG (eb). Salmonellen sind die häufigste Ursache von Lebensmittelvergiftungen. Die Bakterien docken an Zellen der Darmwand an und veranlassen die Wirtszelle dazu, sie aufzunehmen. Bisher gingen Wissenschaftler davon aus, dass die Salmonellen charakteristische Membranwellen auslösen müssen, um in die Darmzellen eindringen zu können. Forscher des Braunschweiger Helmholtz-Zentrums für Infektionsforschung (HZI) haben dies nun widerlegt.

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Die Invasion von Wirtszellen mit Salmonellen (rot) kann sowohl mit (Pfeile, oben) als auch ohne "Ruffles" (unten) erfolgen.

Foto: Manfred Rohde (HZI)

Obwohl Salmonellen als Krankheitserreger schon lange bekannt sind, ist ihr Infektionsmechanismus noch nicht vollständig geklärt. Die Bakterien injizieren mit einer "molekularen Spritze" einen Eiweißcocktail in die Wirtzelle. Dieser löst in ihr einen dramatischen Umbau von Filamenten des Zellskeletts unter der Zellmembran aus. Sie bildet Membranwellen, die die Bakterien umschließen und so ihr Eindringen ermöglichen. Die auffälligen Wellen bezeichnen Wissenschaftler auch als "Membranaufwerfungen" oder "Ruffles". Forscher hielten diese bisher für die Infektion für absolut notwendig.

In einem Versuch mit Zellen, die bei der Infektion mit dem Erreger keine typischen "Wellen" ausbilden können, konnten Wissenschaftler nun beobachten, dass Bakterien trotzdem erfolgreich die Wirtszelle infizierten. "Wir haben damit erstmals gezeigt, dass 'Ruffles‘ nicht essenziell sind für die Bakterien, um die Zellmembran zu durchqueren", sagt Jan Hänisch vom HZI. Die Membranaufwerfungen waren oft ein charakteristisches Merkmal, um eindringende Salmonellen in die Wirtzelle nachzuweisen. Die Anwendung solcher Methoden etwa in der Diagnostik müsse nun neu überdacht werden.

In weiteren Experimenten entdeckte das Forscherteam außerdem einen neuen Baustein des Infektionsprozesses, genannt WASH. Er unterstützt die Bildung der Zellskelettfilamente und spielt damit eine entscheidende Rolle bei der Infektion.

Zum Abstract der Originalpublikation "Molecular dissection of Salmonella-induced membrane ruffling versus invasion"

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