Entwicklung des Milzbrandbakteriums
Bacillus anthracis verursacht Milzbrand, eine akute, oft tödliche Infektion, die sowohl Menschen als auch Tiere gleichermaßen betrifft. Die Bakterien bilden Sporen, die unter harten Bedingungen überleben können und bei Inhalation reaktiviert werden. Obwohl B.anthracis primär warmblütige Tiere infiziert, infizieren Mitglieder der B.cereus-Bakterienfamilie nur wirbellose Tiere. Dieser Wirtunterschied zwischen den zwei Stämmen wird als evolutionäre Anpassung von B.anthracis betrachtet. Ein Vorgänger von B.cereus muss irgendwann während der Entwicklung den Virulenzregulator AtxA der Säugetiere erlangt haben, welcher es ihm erlaubte, Säugetiere zu infizieren und sich in diesen zu reproduzieren. Es ist daher wichtig, die Entwicklung von B.anthracis zu untersuchen, um die Biologie dieses Krankheitserregers zu verstehen und Wege zu finden, seinen Auswirkungen entgegenzuwirken. Dazu nutzten Wissenschaftler des EU-finanzierten Projekts FROMBCTOBA das einzigartige Isolat von B.cereus – den Stamm G9241. Dieser Stamm ist ein Intermediat von B.cereus und B.anthracis und enthält sowohl Virulenzfaktoren der Säugetiere als auch der Insekten. Der G9241-Stamm zeigte die gleiche Fähigkeit, Insekten zu infizieren, wie B.cereus was darauf hinweist, dass die Virulenzfaktoren der Säugetiere die Insektenhomologe nicht beeinflussten. Selbst als die Aktivität des Virulenzregulators AtxA der Säugetiere aufgehoben wurde, gab es keine Beeinträchtigung hinsichtlich der Insekteninfektion. Der G9241-Stamm ähnelte B.anthracis in seiner Fähigkeit, der Lyse oder Phagozytose durch menschliche Immunzellen zu widerstehen, eine Eigenschaft, die genetischen Unterschieden zugeschrieben wird. Der genomische Vergleich hat in der Tat gezeigt, dass viele Virulenzgene von B. cereus im G9241-Stamm entweder mutiert oder nicht vorhanden waren. Diese Beobachtungen legten nahe, dass Mutationen bei diesen multiplen Virulenzgenen G9241 einen Evolutionsvorteil bei seinem Übergang vom Insekten- auf den Säugetierkrankheitserreger verliehen haben könnten. Die Kenntnis der Molekularbiologie der B. anthracis-Virulenz könnte zu verbesserten künftigen Behandlungen oder Impfungen gegen Milzbrand führen. Auch liefert das Wissen, wie B. anthracis mit Insekten und Bodenamöben interagiert, nützliche Informationen für den Umgang mit milzbrandversuchten Orten.
Schlüsselbegriffe
Bacillus anthracis, Milzbrand, Bacillus cereus, Virulenzregulator, G9241-Stamm, Homologe, Lysieren, Impfung
