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Gesundheit – 03.06.2011

HUSEC041: Out of Africa?

Shenzhen – Die Sequenz des neuen EHEC-Stamms könnte den Schlüssel zur Herkunft des Durchfallerregers liefern. Doch der erste Blick auf das Genom hat die Experten eher verwirrt.

Das Beijing Genomics Institute (BGI) in Shenzhen hatte den Erregerstamm in nur drei Tagen sequenziert, ein neuer Rekord, der nur dank der Sequenziermaschinen der dritten Generation des US-Herstellers Life Technologies möglich wurde.

Die Analyse des Erbgut zeigte, dass HUSEC041 das Hybrird zweier unterschiedlicher E. coli-Stämme ist, nämlich dem enteroaggregativen E. coli (EAEC) und enterohämorrhagischen E. coli (EHEC). Laut Science soll mindestens ein Gen von Salmonella enterica stammen.

Laut BGI, das einen ersten Entwurf des 5,2 MB großen Genoms veröffentlicht hat, gibt es eine Übereinstimmung von 93 Prozent mit EAEC 55989. Dieser Stamm wurde erstmals in der Zentralafrikanischen Republik isoliert, wo er die Ursache einer schweren Diarrhö ist. Damit könnte die Herkunft des Erregers in Afrika zu suchen sein. Das bedeutet natürlich nicht, dass die aktuelle Quelle der derzeitigen Infektion in der afrikanischen Gemeinschaft zu suchen ist.

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Der neue Erreger ist aber nicht mit EAEC 55989 identisch. Er hat einige spezifische Sequenzen übernommen, die mit der Fähigkeit verbunden sind, eine hämorrhagische Colitis und das hämolytisch-urämische Syndrom (HUS) auszulösen. Die chinesischen Forscher vermuten, dass es zu einem horizontalen Gentransfer gekommen ist.

Wo ist unklar, doch der breite Einsatz von Antibiotika in der Viehmast könnte eine Erklärung sein. Iatrogene Einflüsse dürften ebenfalls nicht auszuschließen sein. Denn eine weitere Besonderheit des Erregers ist der Besitz verschiedener Antibiotika-Resistenz-Gene.

Darunter sind Resistenzen gegen Aminoglykoside, Makrolide und Betalaktam-Antibiotika. Das spielt für die Therapie derzeit eine untergeordnete Rolle. Antibiotika werden vermieden, um eine Schädigung durch die Freisetzung von Toxinen aus abgetöteten Bakterien zu vermeiden, die für die Komplikationen verantworlich sind.

Geradezu mysteriös ist eine Resistenz gegen Tellurdioxid (TeO2). Tellur ist ein seltenes chemisches Element. TeO2 wurde vor der Entwicklung der Antibiotika zeitweise gegen Lepra und Tuberkulose eingesetzt. Heute wird es in elektronischen Bauteilen verwendet. Laut einem Newsbericht in Nature könnte das Reservoir des Erregers im Erdreich oder im Wasser zu suchen sein.

Eine weitere Eigenschaft des neuen Erregers ist das Fehlen des eae-Gens. Es kodiert das Protein Intimin, mit dem Coli-Bakterien sich an den Darmzellan anheften. Eae-negative E. coli infizieren bevorzugt Erwachsene. Diese Eigenschaft von HUSEC041 könnte erklären, warum in der gegenwärtigen Epidemie Kinder ausgespart blieben.


Leserkommentare

cyberoma am Samstag, 11. Juni 2011, 16:43
Sehr interessant. Bitte dranbleiben.
@rme und m.menzel:

Danke für den Beitrag von rme und die Antwort von m.menzel.

Bitte bleiben Sie dran. Ich hab zwar mal Biochemie studiert und auch auf diesem Gebiet gearbeitet, bin aber bereits im Rentneralter und habe daher keine praktischen Erfahrungen mit den neueren Methoden der Molekulargenetik. Trotzdem verfolge ich die Berichte zu biochemischen und molekulargenetischen Themen im Nachrichtenteil des Ärzteblatts mit großem Interesse.

@rme: Ich habe durch das Lesen Ihrer Beiträge im Nachrichtenteil viel über die Methodik in der medizinischen Forschung (statistische Methoden) gelernt und dabei vor allem den Unterschied zur Methodik in den Naturwissenschaften erkannt.

m.menzel am Sonntag, 5. Juni 2011, 22:36
"...mysteriös ist eine Resistenz gegen Tellurdioxid (TeO2)...."
Unter dem aktuellen Verdacht der EHEC- Ausbreitung durch kontaminierte Keime und Sprossen scheint es lohnenswert, die Resistenz des EHEC-Stammes HUSEC041 gegen Tellurdioxid zu klären:

Tellur wird u.a. als zusätzlicher Promotor bei der Produktion von Glyphosat, einem Breitbandherbizid, verwendet.
Der Patentanmeldung (EP-Veröffentlichungsnummer 0001505071, VERWENDUNG EINES ZUSÄTZLICHEN PROMOTERS IN VERBINDUNG MIT EINEM KOHLENSTOFF GETRÄGERTEN EDELMETALL ENTHALTENDEN KATALYSATOR FÜR OXIDATIONSREAKTIONEN IN FLÜSSIGER PHASE) ist zu entnehmen:

"Glyphosat ist ein hochwirksames und kommerziell wichtiges Breitbandherbizid, welches bei der Abtötung oder der Kontrolle des Wachstums einer großen Vielzahl von Pflanzen, einschließlich keimenden Samen, auswachsenden Sämlingen, reifender und etablierter, holziger und krautiger Vegetation sowie Wasserpflanzen, nützlich ist."

Nicht nur von akademischen Interesse dürften die Fragen sein, ob die Sprossen und Keimlinge mit Herbiziden behandelt sind, die Herbizide ggf. Tellurrückstände enthalten und ob diese zu einer Resitenzbildung bei dem EHEC-Stamm führten.





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