21.01.13

Reprogrammierung

Lepra-Erreger wandelt Zellen in Stammzellen um

Nicht nur Nobelpreisträger können Zellen in ihren Urzustand versetzen. Auch ein Bakterium weiß, wie es Zellen umprogrammiert. Es nutzt diesen Mechanismus, um sich im Körper seines Wirtes auszubreiten.

Von Pia Heinemann

Im Labor hat Shinya Yamanaka es geschafft, ausdifferenzierte Zellen in ihre Stammzellen zurückzuverwandeln. Dafür bekam er im vergangenen Jahr den Nobelpreis. Doch andere Lebewesen haben den Trick schon vor ihm erfunden: Bakterien können offenbar Nervenzellen zu Stammzellen und Muskelzellen werden lassen.

Dabei sind es nicht irgendwelche Bakterien, die sich auf die Kunst der Reprogrammierung verstehen: Es handelt sich viel mehr um die Erreger der Lepra.

In Laborversuchen an der University of Edinburgh haben Forscher um Toshihiro Masaki gezeigt, dass die Leprabakterien, Mycobacterium leprae, die Nervenzellen ihrer Wirte befallen. Sie nisten sich in den sogenannten Schwann-Zellen ein. Nach einigen Wochen fangen die Bakterien an, diese Nervenzellen für ihre eigenen Zwecke umzuprogrammieren.

Die Biochemie der Zellen wird gekapert

Die Biochemie der Zellen ändert sich so, dass sie zu Stammzellen werden. Die Schwann-Zellen dienen im Nervensystem als eine Art Isolierung – ohne sie könnten die elektrischen Signale der Nervenzellen nicht über längere Distanzen hinweg vermittelt werden.

Ihre Degeneration bewirkt, dass Leprakranke unter Nervenstörungen und Muskelschwäche leiden.

"Menschliche Körperzellen können manipuliert werden", sagt Anura Rambukkana, einer der beteiligten Forscher. "Warum sollte also ein Bakterium sich diesen Umstand nicht zunutze machen?"

Die von den Leprabakterien in einen ursprünglichen Zustand versetzten Schwann-Zellen verhalten sich zunächst unauffällig. Dann aber wandern sie im Gewebe zu Muskelzellen. So gelingt es den Bakterien, sich im Körper auszubreiten und Muskeln zu befallen, schreiben die Forscher im Journal "Cell".

Alchemie im Körper

"Unsere Studie könnte Hinweise darauf liefern, wie man die Krankheit schon früh eindämmen kann und wie man differenzierte Zellen im Körper zu Stammzellen reprogrammieren kann, um damit verletztes Gewebe zu ersetzen", sagt Rambukkana.

Der Lepra-Erreger ist in jedem Fall zu einer Art Alchemie fähig: Er verwandelt eine Zellart in eine andere.

Was Forschern den Nobelpreis einbrachte, nutzt das Bakterium schon seit über 10.000 Jahren. So lange konnte es sein Geheimnis bewahren.