Infektionsforschung

Superkeim stürzt sich bevorzugt auf Menschenblut

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Der berüchtigte Krankenhauskeim Staphylococcus aureus ist ein Mikro-Vampir: Besonders gerne kapert das Bakterium menschliche Blutkörperchen.

Ein US-Forscherteam hat jetzt gezeigt: Der gefährliche Krankenhauskeim Staphylococcus aureus heftet sich bevorzugt an die menschliche Variante des roten Blutfarbstoffs Hämoglobin an und nutzt nur im Notfall tierische Versionen. Diese Vorliebe für Menschenblut erklärt auch, warum der Keim nur sehr selten bei Tieren Infektionen auslöst, während er den Menschen regelmäßig heimsucht.

Die Wissenschaftler halten es zudem für wahrscheinlich, dass minimale Unterschiede im Aufbau des Hämoglobins die individuelle Anfälligkeit verschiedener Menschen für die Keime erhöhen oder verringern. Sollte sich das bestätigen, könnte ein Test entwickelt werden, mit dem sich das Risiko einer Person für eine Staphylokokken-Infektion vorhersagen lässt, schreiben Gleb Pishchany und seine Kollegen im Fachmagazin „Cell Host & Microbe“.

Genauso wie viele andere Bakterienarten ist auch Staphylococcus aureus ständig auf der Suche nach Eisen, das der Keim für seine Vermehrung benötigt. Das Problem: Im Körper von Tieren und auch beim dem Menschen liegt das Metall fast ausschließlich gut verpackt innerhalb von Proteinen oder speziellen Speichermolekülen wie beispielsweise Hämoglobin vor - eine Strategie, die nicht zuletzt als Schutz gegen eindringende Bakterien dient.

Allerdings haben viele Mikroben mittlerweile Gegenmaßnahmen entwickelt, um trotzdem an das Eisen zu kommen. Das gilt auch für Staphylococcus: Einmal im Blutkreislauf angekommen, kapert er rote Blutkörperchen, durchlöchert deren äußere Hülle und dockt mit einem speziellen Rezeptor auf seiner Zellwand an das Hämoglobin an. Daraufhin extrahiert er den eisenhaltigen Kern des Farbstoffs und zersetzt ihn, so dass er das Eisen nutzen kann.

Offenbar ist es dem Bakterium dabei nicht egal, woher das Hämoglobin stammt: Der Rezeptor auf der Zellwand ist auf den menschlichen Farbstoff spezialisiert, konnten Pishchany und sein Team nun zeigen. Werden die Staphylokokken in einer Nährlösung gehalten, in der sie ihr Eisen nur aus Mäuse-Hämoglobin beziehen können, wachsen sie zum Beispiel deutlich langsamer, als wenn ihnen menschliches Hämoglobin zur Verfügung steht.

Zudem scheint das Verwerten von Hämoglobin eine Voraussetzung dafür zu sein, dass die Keime einen Organismus infizieren können, beobachteten die Forscher: Bei Mäusen, die aufgrund einer gentechnischen Veränderung das Menschen-Hämoglobin bildeten, verlief eine Staphylokokken-Infektion sehr viel schlimmer und griff schneller auf den ganzen Körper über als bei ihren gentechnisch nicht veränderten Artgenossen.

Staphylokokken leben bei knapp einem Drittel aller Menschen auf der Nasenschleimhaut, lösen aber nur selten tatsächlich eine Infektion aus, erläutern die Wissenschaftler. Ein Grund dafür könnte die starke Spezialisierung des Hämoglobin-Rezeptors sein: Möglicherweise seien genau diejenigen besonders gefährdet, deren Farbstoff, etwa aufgrund einer Mutation, besonders gut in das Rezeptor-Schloss passe, spekulieren sie.

Diese These wollen sie als nächstes prüfen. Ein solcher Zusammenhang wäre vor allem deswegen von Bedeutung, weil es mittlerweile diverse Staphylococcus-Stämme gibt, die gegen alle gebräuchlichen Antibiotika resistent sind. Je mehr man darüber wisse, wie genau die Keime ihren Weg in den Körper finden, desto leichter ließen sich auch neue Strategien für Vorbeugung und Behandlung entwickeln, betonen die Forscher.