Infektionen mit Bakterien können schwere gesundheitliche Schäden verursachen. Schuld sind Gifte, die von den Erregern produziert werden und den Wirtsorganismus in Mitleidenschaft ziehen. Forschern des Universitätsklinikums Hamburg-Eppendorf ist jetzt ein wichtiger Schritt im Bereich der Grundlagenforschung gelungen. Das Team konnte wichtige Abläufe einer Bakterieninfektion sichtbar machen und den Stofftransport visualisieren.
Forscher arbeiteten mit Kryo-Elektronenmikroskop
Um die einzelnen Schritte sichtbar zu machen, arbeitete das Team aus Wissenschaftlern um den ehemaligen Wiener Forscher Prof. Dr. Thomas C. Marlovits mit einem sogenannten Kryo-Elektronenmikroskop. Zusammen mit einer speziell entwickelten Software arbeitete das Team an schockgefrosteten Infektionspräparaten. Das besondere Interesse galt dabei Injektionskanälen, mit denen Bakterien arbeiten.
Diese Kanäle ähneln den Kanülen einer Spritze und haben einen einzigen Zweck: Die Injektion von speziellen Botenstoffen in Wirtszellen. Mithilfe dieser Stoffe ist es den Mikroorganismen möglich, die Abwehr zu überwinden – indem die Zellen durch die Signalstoffe einfach umprogrammiert werden. Salmonellen oder Pesterreger ziehen ihr Gefährdungspotenzial aus genau diesem Ablauf der Infektion.
Zwar war bekannt, dass Erreger Stoffe zum Ausschalten der Abwehr nutzen. Wie diese aber genau zum Einsatz kommen und transportiert werden, hat jetzt die Arbeit um Prof. Dr. Thomas C. Marlovits gezeigt. Durch die Verwendung der Kryotechnik war den Wissenschaftlern nicht nur das Anfertigen von Bildern aus unterschiedlichen Winkeln möglich. Durch die Kombination mit Elektronentomographie-Verfahren haben sich auch dreidimensionale Strukturen abbilden lassen. Unterm Strich, so die Forschergruppe, kann mit dem benutzten Verfahren der Stofftransport quasi in Echtzeit beobachtet werden.
Erkenntnisse sollen zu einer besseren Behandlung führen
Die Sichtbarkeit der Transportprozesse durch die Injektionskanäle hilft Patient beim aktuellen Stand der Forschung zwar noch nicht weiter. Allerdings erhoffen sich die Wissenschaftler von ihrer Arbeit einen Beitrag zur Entwicklung neuer Behandlungsansätze – etwa durch die Entwicklung neuer Antibiotika-Generationen.
