Vom Erzeuger bis zum Verbraucher: Analyse von Lebensmittelpathogenen
Listeria monocytogenes ist ein sehr anpassungsfähiger Erreger, der in vielen Lebensräumen wie Böden und Vegetation, Süß- und Salzwasser, aber auch Tieren zu finden ist. Voraussetzung für bessere Lebensmittelsicherheit ist die detaillierte Erforschung der komplexen Ökologie dieser Bakterienart und ihrer Überlebensfähigkeit in verschiedenen Umgebungen.
Systembiologischer Ansatz zur Analyse von Listerien
Die Anpassungsstrategien von Listeria monocytogenes untersuchte das EU-finanzierte Projekt List_MAPS mit einem systembiologischen Ansatz. „Vor allem wollten wir klären, wie der Krankheitserreger von außen auf die Lebensmittel gelangt und dann auf den Menschen übertragen wird“, erklärt Projektkoordinator Dr. Pascal Piveteau. Unterstützt durch die Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmen lag der Forschungsschwerpunkt auf der Physiologie von Listeria monocytogenes in verschiedensten komplexen Lebensräumen wie Böden, Arbeitsflächen in Lebensmittelbetrieben und dem Magen-Darm-Trakt (Gastrointestinaltrakt, GI) von Säugetieren. Um die Transkriptionsregulierung zu entschlüsseln, auf der die besonderen und hochentwickelten Anpassungs- und Virulenzstrategien von Listeria monocytogenes beruhen, wurden elf Nachwuchsforscherinnen und -forscher (ESR) eingestellt. Sie kombinierten Technologien wie Transkriptomik und Deep Sequencing mit proteomischen und mikrobiologischen Methoden und konnten so die Reaktion des Pathogens auf biotische und abiotische Umwelteinflüsse charakterisieren. „Der wichtigste Faktor für die enormen wissenschaftlichen Erfolge von List_MAPS war sicher die interdisziplinäre Zusammenarbeit in unserer Forschergruppe“, fährt Dr. Piveteau fort. So enthüllte das Projekt Zusammenhänge zwischen fettreicher Ernährung und erhöhter Anfälligkeit für Listeriose. Zudem belegten die Ergebnisse, wie sich die Zusammensetzung der Lebensmittelmatrix auf die Physiologie von Listeria monocytogenes und damit die Lebensmittelsicherheit auswirkt. Interessanterweise hing das Wachstum von Listeria monocytogenes in verschiedenen Umgebungen von der Art des Stammes ab, was die große Artenvielfalt des Erregers widerspiegelt.
Künftige Strategien zur Listerienkontrolle
Mit der zunehmenden Überalterung in Europa steigt auch das Risiko für Listerioseerkrankungen in der Bevölkerung. Ziel bei der Umsetzung der Ergebnisse von List_MAPS war daher eine bessere Lebensmittelsicherheit. So müssen nicht nur der Einfluss von Umweltbedingungen und die Zusammensetzung von Lebensmitteln auf die Virulenz von Listeria monocytogenes im Verdauungstrakt erforscht werden, sondern auch Ernährungsgewohnheiten, besonders bei den anfälligsten Teilen der Bevölkerung. Wie Dr. Piveteau betont, „sind neue personalisierte Strategien gefragt, um diese Bevölkerungsgruppe möglichst wenig zu exponieren und das Risiko von Listerioseerkrankungen zu verringern, etwa durch veränderte Zusammensetzung der Lebensmittel oder neue Zutaten.“ Da Listeria monocytogenes eine der Hauptursachen für Mortalität und Lebensmittelrückrufe ist, sind auch schnelle und hochdurchsatzfähige Screening-Methoden gefragt. Hierfür untersuchte die Forschergruppe mit transkriptombasierten Ansätzen die Virulenz großer Kulturen von Bakterienisolaten in silico, u. a. auch, um die umstrittenen Tierversuche zu umgehen. Zudem wollen die Projektpartner einen kommerziellen Biofilmtest auf den Markt bringen und die Wirksamkeit von Blaulicht zur Desinfektion von Nahrungsmitteln bewerten. Insgesamt legte List_MAPS damit den Grundstein für künftige wettbewerbsfähige mikrobiologische Forschungen. Die neuen Erkenntnisse zu Listeria monocytogenes werden zusammen mit der Ausbildung der nächsten Generation innovativer Forscherinnen und Forscher dazu beitragen, Kontaminationen von Nahrungsmittelsystemen und die Überlebensfähigkeit dieses Erregers zu begrenzen.
Schlüsselbegriffe
List_MAPS, Lebensmittel, Listeria monocytogenes, Ökologie, Krankheitserreger, Listeriose, Ausbildung
