Oligopeptide und ein Regulatorprotein unterstützen die Fitness der Pneumokokken und ihre Fähigkeiten, im Hirnwasser zu überleben, was bei Meningitis hochbedeutsam ist.
Ein internationales Forschungsteam hat wichtige Erkenntnisse zu Überlebensstrategien von Pneumokokken bei der Hirnhautentzündung (Meningitis) gewinnen können. Sie konnten nachweisen, dass ein Transporter für kurzkettige Aminosäuren und ein Regulatorprotein für die Fitness der Pneumokokken und ihre Fähigkeiten im Hirnwasser zu überleben, hochbedeutsam ist. Die durch Pneumokokken ausgelöste Meningitis (Hirnhautentzündung) macht jedenfalls etwa 0,6 % aller Todesfälle weltweit aus. Die bakterielle Meningitis steht damit in der Liste der zehn wichtigsten Infektionen weltweit.
Die Meningitis ist eine der gefürchtetsten Pneumokokken-Infektionen
Die Hirnhautentzündung gehört zu den gefürchtetsten invasiven Krankheitsbildern der Pneumokokken. Dabei verursacht häufig durch Streuung der Bakterien über den Blutkreislauf sowie die Überwindung der Blut-Hirn/Hirnwasser-(Liquor)-Schranke durch die Pneumokokken die Meningitis. Seltener ist sie Folge eines lokalen Eiterherds – wie bei Mittelohrentzündung. Die Sterblichkeitsrate bei Kindern beträgt zwischen fünf und zehn Prozent. Bei Risikopatienten und älteren Patienten sogar bis zu 80 Prozent.
Antibiotikaresistenz
Die zunehmende Antibiotikaresistenz der Pneumokokken erschwert jedenfalls trotz verbesserter Therapieformen die Behandlung. Schließlich macht das die Entwicklung präventiver oder neuartiger Interventionsstrategien notwendig. Dazu ist das Verständnis des Krankheitsverlaufs – der Pathogenese – sowie des bakteriellen Erregers in seiner Umgebung im Wirt entscheidend.
Proteine in Pneumokokken spielen bei Meningitis eine wichtige Rolle
Ein interdisziplinäres Forscherteam hat nun in einem innovativen Ansatz ein experimentelles Meningitis-Modells sowie die Proteomanalyse (Proteomics) eingesetzt. Damit analysierten sie das in vivo Proteom der Pneumokokken nach Isolierung der Bakterien aus dem Hirnwasser (Liquor) von Mäusen. Dabei zeigten sich Proteine in Pneumokokken, die verstärkt produziert wurden. Hierzu handelte es sich um ein Transporteiweiß für sogenannte Oligopeptide und ein Regulatorprotein, das die Aufnahme von extrazellulärer DNA steuert.
Wie wichtig diese Proteine sind, konnten die Forscher dann durch weitere Studien im experimentellen Meningitis-Modell nachweisen. Denn das Fehlen der Pneumokokken-Proteine führte zu verminderten Hirnblutungen und einer verminderten Einwanderung von Immunzellen. Schließlich konnten diese Pneumokokken-Mutanten weiterhin nur in geringem Ausmaß die Barriere der Blut-Hirn/Liquor-Schranke überqueren.
Literatur:
Schmidt, F., N. Kakar, T.C. Meyer, M. Depke, I. Masouris, G. Burchhardt, A. Gomez-Mejia, V. Dhople, L.S. Havarstein, Z. Sun, R.L. Moritz, U. Voelker, U. Koedel, and S. Hammerschmidt (2019). In vivo proteomics identifies the competence regulon and AliB oligopeptide transporter as pathogenic factors in pneumococcal meningitis. PLoS Pathogens 15:e1007987https://journals.plos.org/plospathogens/article?id=10.1371/journal.ppat.1007987.
Quelle: Universität Greifswald
