Europäische Wissenschaftler nehmen sich das Genom von C. difficile vor
Wissenschaftler in Deutschland, Frankreich, Italien, den Niederlanden, Slowenien und dem Vereinigten Königreich arbeiten gemeinsam an der Entschlüsselung des genetischen Codes von Clostridium difficile, einer potenziell tödlichen Bakterienart, mit der Krankenhauspatienten häufig zu kämpfen haben. Das HYPERDIFF-Projekt ("The physiological basis of hypervirulence in clostridium difficile: a prerequisite for effective infection control") ist eine Maßnahme von vielen zur Eindämmung höchst ansteckender, gegen viele Arzneimittel resistenter Bakterien und wurde unter dem Siebten Rahmenprogramm (RP7) der EU mit etwa 3 Millionen Euro finanziert. Clostridium difficile (wörtlich übersetzt: "komplizierte Spindel") sind anaerobe, spindelförmige Bakterien, die überall leben (vor allem in der Erde) und im menschlichen Körper ideale Fortpflanzungsvoraussetzungen finden. Bei Belastung produziert C. difficile Sporen, die außergewöhnlichen Bedingungen wie hohen Temperaturen und Säure standhalten (Bleichmittel vertragen sie jedoch nicht). Sie fühlen sich auf jeder Oberfläche im Krankenhaus wohl. Und sobald sie in den menschlichen Körper gelangt sind, passieren sie den Magen und siedeln sich im Darm an. In kleiner Zahl führt dies normalerweise nicht zu einer Erkrankung. In der Umgebung von Krankenhäusern und Pflegeheimen gedeihen die Bakterien jedoch sehr gut, da die Patienten dort häufig Behandlungen in Form von Antibiotika oder Chemotherapien erhalten, wodurch ihre "normale" Darmflora stark beeinträchtigt ist. So kommt es zu einer explosionsartigen Vermehrung von C. difficile, zur Veränderung und zur Infektion. Insbesondere die antibiotikaassoziierte Kolitis (PMC) stellt für anfällige Patienten ein Risiko dar; vom pathogenen Clostridium-difficile-Erreger weiß man, dass er Giftstoffe produziert (Enterotoxin und Zytotoxin), die schweren Durchfall und Entzündungen verursachen. Die Behandlung mit Antibiotika ist problematisch, da die Bakterien widerstandsfähig sind und eine immer bessere Resistenz gegen Antibiotika entwickeln. Bisher sind weder das genaue Verhalten der Bakterien noch die Gründe bekannt, warum einige ihrer Stämme ansteckender sind als andere. Das HYPERDIFF-Team unter der Leitung von Professor Nigel Minton von der Universität Nottingham im Vereinigten Königreich ist derzeit dabei, per dauerhaftes Ausschalten von Genen herauszufinden, welche Rolle einzelne Gene in höchst ansteckenden Stämmen der Bakterien einnehmen. Sie hoffen darauf, Hinweise zu ihrer Pathologie und Antibiotikaresistenz zu erhalten und so durch C. difficile verursachte Infektionen gänzlich zu beseitigen. Die Projektpartner hegen die Hoffnung, dass aufgrund ihrer Erkenntnisse bessere Diagnoseverfahren und effektivere Behandlungsmethoden entstehen und eventuell auch ein Impfstoff entwickelt wird. "Bei dieser Studie geht es darum, die Genome der hochansteckenden Bakterienstämme zu untersuchen und die Unterschiede zu den sogenannten 'normalen Stämmen' zu ermitteln", erklärt Professor Minton. "Auf diese Weise sollten wir ein eindeutigeres Bild von der gesamten Bandbreite der Faktoren erhalten, die an der Verbreitung und an der Art der Auslösung einer Erkrankung beteiligt sind." Der Schwerpunkt der dreijährigen Studie liegt auf der Anwendung der ClosTron-Technologie, einer "universellen Methode zum dauerhaften Ausschalten von Genen für die Gattung Clostridium", die 2007 von Forschern der Universität Nottingham entwickelt wurde. ClosTron wird eingesetzt, um veränderte Varianten der hochansteckenden Bakterienstämme zu produzieren, die immer häufiger in europäischen Krankenhäusern vorkommen. Die Wissenschaftler wollen die Gene der Bakterien eines nach dem anderen im wahrsten Sinne des Wortes außer Gefecht setzen und die veränderten Varianten mit dem normalen Organismus vergleichen, um die jeweilige Funktion jedes einzelnen Gens bestimmen zu können. In den vergangenen Jahren war C. difficile die häufigste Ursache von Infektionen im gesundheitsmedizinischen Umfeld, wobei sowohl die Erkrankungs- als auch die Sterberate immer weiter steigt. Dies kann auf eine verbesserte Berichterstattung oder auf schlechte hygienische Verhältnisse zurückzuführen sein (eine Ansteckung erfolgt häufig per Handkontakt), aber auch einfach auf die Tatsache, dass die Bevölkerung älter und anfälliger wird. Das Aufkommen neuer, "hochansteckender" Bakterienstämme in Europa, wie z.B. Ribotype 027, könnte jedoch auch ein wichtiger Grund sein. Laut Professor Minton "scheinen sich diese hochansteckenden Organismen bei Krankheitsausbrüchen als dominanter Stamm zu behaupten. Beunruhigend ist vor allen Dingen, dass nur noch zwei Antibiotika zur wirksamen Bekämpfung zur Verfügung stehen. Es besteht die konkrete Gefahr, dass es zu einer vollständigen Resistenz kommt. Sollte dieser Fall wirklich eintreten, stehen wir vor einem überaus ernsten Problem." Man erhofft sich von den ClosTron-Studien Erkenntnisse, die zur Verbesserung von Diagnosetests und zum besseren Informationsfluss bei der Infektionsbekämpfung nötig sind. Darüber hinaus wollen die HYPERDIFF-Forscher untersuchen, ob auch Haustiere Träger dieser Bakterien sind.
Länder
Deutschland, Frankreich, Niederlande, Slowenien, Vereinigtes Königreich