{"id":165998,"date":"2019-02-19T17:27:28","date_gmt":"2019-02-19T16:27:28","guid":{"rendered":"https:\/\/innovationorigins.com\/?p=165998"},"modified":"2019-02-19T17:27:28","modified_gmt":"2019-02-19T16:27:28","slug":"tuberkulose-toxin-bakterien-selbstmord","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/de\/tuberkulose-toxin-bakterien-selbstmord\/","title":{"rendered":"Eigenes Toxin treibt Tuberkulosebakterien in den \u201eSelbstmord\u201c"},"content":{"rendered":"

Laut des Jahresberichts der Weltgesundheitsorganisation (WHO<\/a>) erkrankten im Jahr 2017 weltweit rund 10 Millionen Menschen an Tuberkulose (TB), die Todesf\u00e4lle durch TB werden auf 1,3 Millionen unter HIV-negativen Menschen gesch\u00e4tzt; weitere 300.000 Todesf\u00e4lle durch TB gab es unter HIV-positiven Menschen. M\u00e4nner waren mit einem Anteil von 5,8 Millionen M\u00e4nner h\u00e4ufiger betroffen als Frauen (3,2 Millionen) und Kinder (1 Million).<\/p>\n

W\u00e4hrend die Krankheit in den westlichen Industriestaaten weniger ausgebreitet ist, kamen zwei Drittel der Betroffenen aus acht L\u00e4ndern: Indien (27%), China (9%), Indonesien (8%), die Philippinen (6%), Pakistan (5%), Nigeria (4%), Bangladesch (4%) und S\u00fcdafrika (3%). Diese und 22 weitere L\u00e4nder auf der Liste der 30 L\u00e4nder mit hoher TB-Rate machten 87% der weltweiten F\u00e4lle aus, nur 6% der globalen F\u00e4lle traten mit je 3% in der Europ\u00e4ischen Region der WHO und der Region Amerika auf.<\/p>\n

Insgesamt ist Tuberkulose immer noch eine der zehn h\u00e4ufigsten Todesursachen weltweit. Ein internationales Forscherteam unter Leitung der Wilmanns-Gruppe des Europ\u00e4ischen Laboratoriums f\u00fcr Molekularbiologie (EMBL<\/a>) in Hamburg hat nun aber vielleicht einen Weg gefunden, die Krankheit erfolgreich zu behandeln und zumindest zum Stillstand zu bringen.<\/p>\n

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\u00a9 EMBL<\/figcaption><\/figure>\n

Das Mycobacterium tuberculosis, der TB-Erreger beim Menschen, enth\u00e4lt n\u00e4mlich 80 so genannte Toxin-Antitoxin-Systeme (TA-Systeme), d.h. Genpaare, die eng miteinander verkn\u00fcpft sind und zum einen ein toxisches Protein und zum anderen ein Antitoxin, ein das Toxin blockierendes Protein, kodieren. Normalerweise hemmt die Anwesenheit des Antitoxins das Wachstum des Toxins, unter Stressbedingungen k\u00f6nnen spezielle Enzyme die Antitoxinmolek\u00fcle jedoch schnell abbauen und somit die jeweiligen Toxinproteine in der Zelle aktivieren. Im Allgemeinen \u00fcberleben die Bakterien jedoch, da das Wachstum bei den meisten TA-Paaren nur verlangsamt und nicht komplett gestoppt wird.<\/p>\n

T\u00f6dliches Gift<\/h3>\n

Die Auswirkungen der Aktivierung des Toxins k\u00f6nnen bei einem speziellen TA-Paar aber auch sehr viel einschneidender sein, da es ohne das Antitoxin die Tuberkulose-Zellen abt\u00f6tet. Da dieser Effekt M\u00f6glichkeiten f\u00fcr neue therapeutische Ans\u00e4tze erm\u00f6glicht, schlossen sich Forscher des EMBL Hamburg und des IPBS an der CNRS\/Universit\u00e9 de Toulouse und dem Crick Institut in London zusammen, um dieses TA-System n\u00e4her zu untersuchen.<\/p>\n

\u201eUnser Ziel war es, die Struktur des TA-Systems zu sehen, um sie verstehen und vielleicht sogar manipulieren zu k\u00f6nnen. Es war, als h\u00e4tten wir vorher blind gearbeitet\u201c, sagt Annabel Parret, wissenschaftliche EMBL-Mitarbeiterin in der Wilmanns-Gruppe. Die Erstautorin der Studie, die das Team in der Fachzeitschrift Molecular Cell<\/em> ver\u00f6ffentlicht, Diana Freire, konnte diese hochaufgel\u00f6ste Struktur innerhalb von nur acht Monaten aufkl\u00e4ren.<\/p>\n

\u201eDieser Komplex sieht sehr stabil aus und wird nicht leicht zu knacken sein\u201c, erkl\u00e4rt EMBL-Gruppenleiter Matthias Wilmanns. Der Komplex hat eine \u00e4hnliche Struktur wie die bereits bekannten Toxinen von Cholera und Diphtherie, Krankheiten, die vor nicht allzu langer Zeit noch Epidemien mit Hunderttausenden von Toten ausl\u00f6sten.<\/p>\n

Aufgrund dieser \u00c4hnlichkeiten konnte das Team die Einzelheiten des Wirkungsmechanismus des TA-Systems enth\u00fcllen. \u201eDurch das Toxin wird ein wichtiges zellul\u00e4res Stoffwechselprodukt namens NAD+ abgebaut und somit dem Stoffwechsel entzogen\u201c, hei\u00dft es in der Studie. Die Frage, wieso die Bakterien \u00fcber ein solches \u201eSelbstmordsystem\u201c verf\u00fcgen, ist den Wissenschaftlern aber noch immer ein R\u00e4tsel.<\/p>\n

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\u00a9 Pixabay<\/figcaption><\/figure>\n

Erfolg bei M\u00e4usen<\/h3>\n

\u201eUnsere Kooperationspartner in Toulouse konnten bereits die Lebensdauer von TB-infizierten M\u00e4usen verl\u00e4ngern, indem sie das Toxin kontrolliert aktivierten\u201c, sagt Parret. \u201eWenn es uns gel\u00e4nge, bei Tuberkulosepatienten Molek\u00fcle zu finden, die imstande sind, das TA-System zu st\u00f6ren \u2013 und damit den Zelltod auszul\u00f6sen \u2013, k\u00f6nnte sich daraus ein vielversprechendes Medikament entwickeln.\u201c<\/p>\n

Bevor es soweit ist, und diese Methode vielleicht auch bei anderen Krankheiten anwendbar ist, sind jedoch erst noch weitere Forschungen n\u00f6tig. In Zusammenarbeit mit der Wirkstoffforschungsallianz und einem f\u00fchrenden Biotechunternehmen will das Team daher als N\u00e4chstes Tausende von kleinen Molek\u00fclen auf diese F\u00e4higkeit hin untersuchen. Die Struktur des TA-Systems sei jedoch so stabil, dass es sehr schwer sein werde, einen Eintrittspunkt zu finden, \u00fcber den sie sich aufbrechen l\u00e4sst, hei\u00dft es.<\/p>\n

\u201eGemeinsam mit unseren Forschungspartnern wollen wir nun besser den nat\u00fcrlichen Mechanismus verstehen, der zur Befreiung des f\u00fcr das Tuberkulosebakteriums t\u00f6dlichen Toxins von seinem Gegengift f\u00fchrt und es somit aktiviert. Sollte uns dies gelingen,\u201c so Wilmanns, \u201ek\u00f6nnte dies ein neuartiger und vielversprechender Ansatz zur Behandlung von TB und anderen Infektionskrankheiten sein.\u201c<\/p>\n

Das Projekt war eine Kooperation zwischen Forschern der Wilmanns-Gruppe am EMBL Hamburg und der Neyrolles-Gruppe am IPBS, CNRS\/Universit\u00e9 de Toulouse, an der auch die Carvalho-Gruppe am Francis Crick Institute in London beteiligt war. Das Forschungsteam hat \u00fcber die Technologietransferstelle EMBLEM des EMBL eine Partnerschaft ins Leben gerufen, um an der Entwicklung eines potenziellen TB-Medikaments zu arbeiten.<\/p>\n

Titelbild: \u00a9 Pixabay<\/em><\/p>\n

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