Das Exosporium – ein passiver, unspezifischer Schutz für Bakterien
Allein durch die Existenz des Exosporiums werden die inneren Zellstrukturen geschützt, indem verhindert wird, dass Entzündungssignale durch die Hülle nach außen dringen. Auch die Aktivität antibakterieller Radikaler wird gehemmt, um das intrazelluläre Überleben zu sichern. Über ein Exosporium verfügen das sporenbildende Bakterium Bacillus anthracis, alle Bakterien der Bacillus cereus-Familie und einige Clostridien-Arten wie etwa Clostridium difficile. Letztere bildet Sporen aus, die in ihrer Struktur dem komplexen B. anthracis ähneln. Nun soll untersucht werden, welchen Einfluss die Funktion der Hüllstruktur auf das Überleben der Sporen hat. Das Projekt ROLEEXOSPORIUM (The contribution of the exosporium of Bacillus anthracis to survival) erforscht, auf welche Weise das Exosporium zum Überleben von B. anthracis und dessen Biozidresistenz sowie zur Virulenz und In-vivo-Keimung beiträgt. Letzteres wurde nun in Zusammenarbeit mit Kollegen aus den Vereinigten Staaten untersucht, und zu diesem Zweck wurde ein Forschungslabor an der Universität Cardiff mit neuestem labortechnischem Gerät ausgerüstet. In vorausgehenden Studien wurden die Wildtyp-Sporen charakterisiert und ermittelt, unter welchen verschiedenen Bedingungen eine Keimfähigkeit gewährleistet ist. Nun sollen die Ergebnisse mit Exosporium-defizienten Sporen verglichen werden. In den ersten 18 Projektmonaten gelang es den Forschern von ROLEEXOSPORIUM, ein Minimalmedium für die Kultivierung von B. anthracis zu definieren. Frühere Analysen einer möglichen Exosporium-vermittelten Biozidresistenz hatten gezeigt, dass sonifizierte (physisch veränderte) Sporen sehr viel sensibler auf das Chlor freisetzende Biozid Chlorox reagierten als der Wildtyp. Naheliegend war daher eine physische Barrierefunktion des Exosporiums, das offensichtlich mit dem Biozid reagiert, bevor es die Moleküle im Sporenkern angreifen kann. In weiteren Studien wurde das intrazelluläre Überleben von B. anthracis-Sporen untersucht, nachdem sie von Makrophagen aufgenommen wurden. Makrophagen sind weiße Blutzellen, die den Organismus vor pathogenen Erregern schützen. Unter Mitwirkung der US-amerikanischen Kollegen konnte so die wichtige Rolle von bakteriellen Arginasen bei der Steuerung der Immunreaktion infizierter Zellen aufgezeigt werden. Der Forschungsbericht zur Studie wird demnächst im Fachblatt Current Microbiology veröffentlicht.
