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AG Prof. Dr. Suerbaum

 

 

 

Helicobacter pylori

 

 

Einleitung/Hintergründe

 

Helicobacter pylori ist ein schraubenförmiges Bakterium, das bei etwa der Hälfte aller Menschen weltweit in der Magenschleimhaut lebt. Es ist damit der zweithäufigste Infektionserreger des Menschen. Entdeckt wurden diese Bakterien im Jahr 1983 von zwei australischen Wissenschaftlern. Die H. pylori-Infektion wird meistens in den ersten Lebensjahren, wahrscheinlich häufig von den Eltern auf die Kinder, übertragen und besteht dann lebenslang weiter, wenn sie nicht behandelt wird. Alle mit H. pylori infizierten Menschen entwickeln eine Magenschleimhautentzündung (Gastritis), die allerdings in ca. 90% der Fälle keine Krankheitsbeschwerden verursacht. Bei etwa 10% bis 15% der mit H. pylori infizierten Personen kommt es zur Entwicklung von Krankheitsfolgen. Die häufigste Komplikation einer H. pylori-Infektion ist die Ausbildung eines Magen- oder Zwölffingerdarmgeschwürs. Eine sehr viel seltenere Komplikation ist die Entwicklung bösartiger Tumoren des Magens (Magenkarzinom, Magenlymphom), für die mit H. pylori infizierte Menschen ein wesentlich größeres Risiko haben als nicht infizierte. Der Nachweis der Infektion kann durch eine Magenspiegelung, durch Nachweis von Antikörpern im Blut oder durch einen Atemtest erbracht werden. Eine Behandlung ist durch eine Therapie mit mehreren Antibiotika (z.B. eine sog. Tripeltherapie) möglich. Impfstoffe befinden sich in der Entwicklung, werden aber wohl nicht vor dem Jahr 2005 zur Verfügung stehen (ein kürzlich erschienener Reviewartikel zum Thema H. pylori ist Suerbaum & Michetti, N. Engl. J. Med. 2002).

 

 

 

 

Im Zentrum unserer Arbeiten steht die Frage, welche besonderen Eigenschaften (Kolonisations- und Virulenzfaktoren) diese Bakterien in die Lage versetzen, den Magenschleim, eine für andere Bakterien unzugängliche ökologische Nische zu kolonisieren, dort trotz einer intensiven Abwehrreaktion des Organismus jahrzehntelang zu persistieren und schließlich Krankheiten hervorzurufen. Hierbei spielt die Aufklärung von Faktoren, die an der Krebsentstehung beteiligt sind, eine entscheidende Rolle. Um diese besonderen Faktoren, die auch mit einer hohen Wirtsspezifität zusammenhängen, herauszufiltern, beschäftigen wir uns auch mit weiteren magenkolonisierenden Helicobacter-Arten (H. felis, H. mustelae), für die es ebenfalls Tiermodelle gibt. Neben Projekten der Grundlagenforschung werden in der Arbeitsgruppe anwendungsorientierte Projekte wie die Charakterisierung von Antigenen für die Impfstoffentwicklung, Untersuchungen zur Wirksamkeit neuer Antibiotika und die Entwicklung neuer diagnostischer Methoden bearbeitet.

 

Ein weiterer Schwerpunkt, der in der Arbeitsgruppe untersucht wird, ist die Biologie und Pathogenese einer weiteren Helicobacter-Spezies, Helicobacter hepaticus (entdeckt 1994 in den USA). H. hepaticus gehört nicht zu den Helicobacter-Spezies, die den Magen besiedeln ("gastrische" Helicobacter-Spezies), sondern zu den sehr nah verwandten sogenannten "enterohepatischen" Helicobacter-Arten. Enterohepatische Helicobacter-Spezies (EHS) besiedeln den Darm und andere innere Organe (Leber, Gallenwege) verschiedener Säugetiere und Vögel, unter anderem auch des Menschen. H. hepaticus ist ein wirtsspezifischer Krankheitserreger der Maus und kann dort Leberentzündungen, Leberkrebs und chronisch-entzündliche Darmerkrankungen (CED, ähnlich Morbus Crohn) hervorrufen. H. hepaticus wird nicht im Menschen gefunden, es gibt jedoch Beschreibungen verwandter Bakterien (H. bilis, H. fennelliae, H. cinaedi), die den Intestinaltrakt des Menschen kolonisieren können, und dort z. T. auch an der Entstehung von Erkrankungen (z.B. Durchfallserkrankungen) beteiligt sein können. Ihre Rolle in weiteren Erkrankungen des Menschen, eventuell auch Krebserkrankungen der Verdauungsorgane mit bisher unklarer Ursache, ist noch nicht eindeutig gezeigt und muss in Zukunft intensiver untersucht werden. Die Untersuchungen an H. hepaticus und der Vergleich mit dem Lebenszyklus von H. pylori sind von großem Interesse, weil es, ähnlich wie H. pylori, seinen Wirt chronisch besiedelt und nach längerer Kolonisierungszeit bösartige Tumoren erzeugen kann. Gemeinsame Faktoren der Krebsentstehung dieser beiden Spezies können somit untersucht und verglichen werden, zumal für H. hepaticus ein hervorragendes Tiermodell, das des natürlichen Wirts, der Maus, existiert. Als wichtigste Vorbedingung für die Arbeit mit H. hepaticus wurde von unserer Arbeitsgruppe in Zusammenarbeit mit einem internationalen Konsortium die Gesamtgenomsequenz von H. hepaticus aufgeklärt.

 

 

Forschungsschwerpunkte

 

Schwerpunkte unserer Arbeiten 2001/2002: Die Populationsgenetik, Evolution und Pathoevolution des Gastritiserregers Helicobacter pylori sowie verwandter Bakterienspezies wurden untersucht und zu menschlichen Wirtspopulationen unterschiedlicher ethnischer Abstammung in Beziehung gesetzt. H. pylori Gesamtgenom-Microarrays wurden in Zusammenarbeit mit dem Max-Planck-Institut für Infektionsbiologie in Berlin (Prof. T.F. Meyer) entwickelt, um Untersuchungen zur globalen Genregulation und Genomvergleiche zu erleichtern. Ein wichtiger Vertreter der enterohepatischen Helicobacter-Spezies, Helicobacter hepaticus, der wie H. pylori Krebs verursachen kann, wurde intensiv untersucht. Unter anderem wurde die Gesamtgenomsequenz dieses neuen bakteriellen Pathogens vollständig aufgeklärt und annotiert, und es wurden genetische Hilfsmittel zur Arbeit mit diesem Krankheitserreger entwickelt. Ein weiterer neuer Schwerpunkt der Arbeitsgruppe ist die Interaktion von Helicobacter-Spezies mit dem angeborenen Immunsystem des Menschen bzw. anderer Säugetiere, und, im Vergleich von H. pylori mit H. hepaticus, bakterielle Faktoren, die sich auf die inflammatorische Antwort von Zellen auswirken und/oder an der Krebsentstehung beteiligt sein könnten. Ebenfalls wurden weiterhin Pathomechanismen von Helicobacter bearbeitet, die mit der flagellären Beweglichkeit und Chemotaxis (Orientierungsfähigkeit) dieses Krankeitserregers in seinem natürlichen Habitat, dem Magenschleim, in Verbindung stehen. Dabei ging es vor allem um Mechanismen der Regulation der Beweglichkeit und Chemotaxis, sowie um den Aufbau des Flagellenapparates im Vergleich zu anderen gut untersuchten Bakterien, z.B. den Enterobakterien.



Publikationen


Originalarbeiten:

 

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Förderung: 

DFG (Normalverfahren, SFB, SPP)
BMBF (Kompetenznetzwerk PathoGenoMik)
EU

 

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