Borstel : Tuberkulose-Erregern auf der Spur

Ein Arzt aus Moldawien bei der Röntgendiagnostik.
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Ein Arzt aus Moldawien bei der Röntgendiagnostik.

Deutsches Zentrum für Infektionsforschung am Forschungszentrum Borstel führt ein internationales Wissenschaftler-Team.

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21. Januar 2015, 12:15 Uhr

Wie verbreiten sich Krankheitserreger? Welche Faktoren spielen dabei eine Rolle? Und warum sind manche Erreger erfolgreicher als andere? Ein internationales Konsortium aus 55 Wissenschaftlern unter der Leitung von Prof. Stefan Niemann vom Forschungszentrum Borstel (Deutsches Zentrum für Infektionsforschung, DZIF) und den französischen Kollegen Prof. Philip Supply (Institut Pasteur de Lille) und Prof. Thierry Wirth (Muséum National d’Histoire Naturelle, Pairs) gingen diesen Fragen auf den Grund und rekonstruierten die Evolution und die geographische Verbreitung des Beijing-Genotyps.

Diese spezielle Untergruppe der Tuberkulose-Bakterien wurde in der Vergangenheit mit dem vermehrten Auftreten von Antibiotika-Multiresistenzen (MDR) in Verbindung gebracht. Beijing-Stämmen treten vor allem in den Regionen der ehemaligen Sowjet Union auf, wo derzeit sehr hohe MDR-Tuberkuloseraten beobachtet werden.

Im Rahmen der Studie wurde der genetische Fingerabdruck von knapp 5000 Beijing-Stämmen aus 99 Ländern erstellt, um die globale Populationsstruktur und weltweite Ausbreitung des Typs zu untersuchen. Zusätzlich wurde von 110 Stämmen das gesamte Erbgut (Genom) entschlüsselt, um Erfolgsmechanismen von multiresistenten Stämmen zu ermitteln. Die Ergebnisse dieser Studie werden in dieser Woche in der Fachzeitschrift Nature Genetics veröffentlicht.

„Wir konnten zeigen, dass der Ursprung des Beijing-Genotyps in Ostasien liegt und er sich von dort aus in mehreren Wellen fast auf der ganzen Welt ausgebreitet hat“, so Prof. Stefan Niemann, Leiter der Studie am Forschungszentrum Borstel und Koordinator des Schwerpunkts „Tuberkulose“ im DZIF. Bemerkenswert war der Befund, dass die hohen MDR-Tuberkuloseraten in Osteuropa hauptsächlich auf zwei „Outbreak“-Stämme zurückzuführen sind. Besonders vorteilhafte Mutationen im Erbgut der Bakterien sind wahrscheinlich eine Hauptursache für deren effizientere Übertragung und die massive Ausbreitung in den letzten 20 Jahren.

„Interessanterweise lässt sich der Beginn der MDR-Tuberkulose-Epidemie in Osteuropa auf die Zeit des Zusammenbruchs der Gesundheitssysteme der ehemaligen Sowjet Union datieren“, erläutert Dr. Matthias Merker. Der Erstautor der Studie verweist damit auf einen weiteren, für die weltweite Eindämmung wichtigen Faktor.

Die unkontrollierte Verbreitung der MDR-Tuberkulose in Osteuropa, aber auch in anderen Regionen der Welt, wie Südafrika, stellt eine enorme Herausforderung für das Gesundheitswesen im 21. Jahrhundert dar. Die Studie zeigt, dass die effiziente Überwachung der Ausbreitung resistenter TB-Stämme mit molekularbiologischen Verfahren essentiell ist, um „Outbreaks“ hochvirulenter MDR-Varianten schnell zu erkennen und eindämmen zu können. Darüber hinaus sind der schnelle Nachweis von Resistenzen zur Einleitung einer wirksamen Therapie sowie die Entwicklung neuer Medikamente von entscheidender Bedeutung für die erfolgreiche Bekämpfung der Tuberkulose. „Genau um diese Schwerpunkte geht es bei unserer Arbeit in dem Projekt. Besonders wichtig ist die schnelle Translation der Ergebnisse der Grundlagenforschung in die Anwendung“, sagt Prof. Niemann.

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