Staphylokokkenstämme, die mehr Zellplasma-Enzyme ausscheiden, sind gefährlichere Krankheitserreger

Medizin am Abend Berlin Fazit:  Abgabe von an sich harmlosen Proteinen macht Bakterien zu erfolgreicheren Krankheitserregern

Tübinger Wissenschaftler entdecken, dass Staphylokokken bei der Infektion von rätselhafter Stoffausschleusung profitieren 
 

• In der Zelle werden Proteine je nach ihrem Einsatzort markiert: 

• Bestimmte Anhänge signalisieren, dass sie in die Membran eingebaut oder zur Erschließung von Nährstoffen aus der Zelle ausgeschleust werden sollen. 

Die Proteine, die als Enzyme den normalen Stoffwechsel der Zelle am Laufen halten und normalerweise innen im Zellplasma bleiben, bekommen keine Markierung. 

• Dennoch beobachten Forscher sowohl bei Zellen von Säugetieren als auch bei Bakterien, dass solche Enzyme immer wieder auch nach außen abgegeben werden. 

Wissenschaftler des Sonderforschungsbereichs 766 „Die bakterielle Zellhülle“ an der Universität Tübingen gehen dieser Beobachtung unter der Leitung von Professor Friedrich Götz auf den Grund. Sie wollen wissen, über welche Mechanismen die Enzyme die Zelle verlassen und zu welchem Zweck. An ihrem Forschungsobjekt, dem Bakterium Staphylococcus aureus, das eine ganze Reihe von entzündlichen Erkrankungen verursachen kann, entdeckten sie nun einen unvermuteten Zusammenhang:

Staphylokokkenstämme, die mehr Zellplasma-Enzyme ausscheiden, sind gefährlichere Krankheitserreger. 

Die Studienergebnisse wurden in der Fachzeitschrift Infection and Immunity veröffentlicht.

Die Ausschleusung von Proteinen, die ihre Aufgaben eigentlich im Zellplasma haben, wirkte zunächst wie Vergeudung. 

„Wir wissen jedoch, dass biologische Systeme in ihrer Rationalität und bei der Energieausbeute jeden Verbrennungsmotor übertreffen“, sagt Friedrich Götz.

Er glaubte daher nicht, dass es sich dabei um einen Fehler im System handelt. 

Als er mit seinen Kollegen die möglichen Funktionen der ausgeschiedenen Enzyme näher untersuchte, zeigte sich, dass die Staphylokokken – sozusagen aus ihrer Perspektive betrachtet – erfolgreicher sind: 

• Sie können ihre Wirtsgewebe leichter infizieren und wirken in Experimenten mit Insekten und Mäusen häufiger tödlich. 

„Die beiden ausgeschiedenen Zellplasma-Enzyme, die wir näher untersucht haben, konnten sich an die Oberfläche menschlicher Zellen und bestimmte Gewebestrukturen anheften“, sagt Götz.

• Die Anheftung von Krankheitserregern ist oft der erste Schritt bei einer Infektion, mit dem sich die Erreger Zugang zu den Wirtszellen verschaffen. Der Wissenschaftler setzt hinzu, dass die Zellplasma-Enzyme außerdem giftig auf Zellen des Immunsystems und Zellen äußerer Gewebeschichten wirken. 

Warum das so ist, sei noch völlig ungeklärt.

Der Wissenschaftler sieht die neuen Ergebnisse als Hinweis, warum manche Stämme der krankheitserregenden Staphylokokken auch beim Menschen gefährlicher sind als andere.

Das muss nun in weiteren Studien untersucht werden. Friedrich Götz und seine Kollegen wollen im nächsten Schritt herausbekommen, auf welchen Wegen die Zellplasma-Enzyme die Zelle verlassen und wie das reguliert wird.

Publikation:
Patrick Ebner, Janina Rinker, Minh Thu Nguyen, Peter Popella, Mulugeta Nega, Arif Luqman, Birgit Schittek, Moreno Di Marco, Stefan Stevanovic, and Friedrich Götz: Excreted cytoplasmic proteins contribute to pathogenicity in Staphylococcus aureus. Infection and Immunity, DOI 10.1128/IAI.00138-16.

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Dr. Karl Guido Rijkhoek Eberhard Karls Universität Tübingen

360° TOP-THEMA: Rettungsstelle: Mandelentzündung- Therapie entzündlicher Erkrankungen der Gaumenmandeln

Medizin am Abend Berlin:  Mandelentzündungen: Leitlinie soll Operation und Einsatz von Antibiotika vereinheitlichen

Nicht bei jeder Mandelentzündung muss sofort operiert werden. 

Auch eine Antibiotikabehandlung ist häufig nicht notwendig.

Mehrere Fachgesellschaften von Kinder- und HNO-Ärzten haben sich jüngst auf neue Therapie-Empfehlungen verständigt, die für Klarheit beim gezielten Antibiotikaeinsatz und Operationsempfehlungen sorgt. 

Die neue Leitlinie wurde auf der 87. Jahresversammlung der Deutschen Gesellschaft für Hals-Nasen-Ohren-Heilkunde, Kopf- und Hals-Chirurgie (DGHNO KHC) der breiteren Öffentlichkeit vorgestellt. 
 

• Jedes Kind erkrankt im Verlauf der ersten Lebensjahre mehrfach an Entzündungen von Rachen und Mandeln. 

• Für den Körper ist es eine normale Abwehrreaktion, denn die Mandeln gehören zum menschlichen Immunsystem. 

• Ein Krankheitswert liegt erst vor, wenn sich Schluckschmerzen und Allgemeinsymptome wie Fieber entwickeln. 

Die Mandelentzündung ist dann Anlass für einen Besuch beim Kinderarzt, der zusammen mit den Eltern entscheidet, ob ein Antibiotikum oder sogar ein Krankenhausaufenthalt notwendig ist.

„Die Tonsillitis ist eine der häufigsten Anlässe für den Arztbesuch und Mandeloperationen gehören zu den 20 häufigsten Anlässen für Krankenhausbehandlungen in Deutschland“, erläutert Professor Dr. med. Jochen Windfuhr, Chefarzt am Krankenhaus Maria Hilf, Mönchengladbach.

Er hat als Vertreter der DGHNO KHC die Leitlinie „Therapie entzündlicher Erkrankungen der Gaumenmandeln“ maßgeblich mitentwickelt. Beteiligt waren dabei der Deutsche Berufsverband der Hals-Nasen-Ohren-Ärzte, die Deutsche Gesellschaft für Kinder- und Jugendmedizin und die Deutsche Gesellschaft für Pädiatrische Infektiologie.

Ein erklärtes Ziel der Leitlinie ist es, die Diagnose und Behandlung der Tonsillitis zu vereinheitlichen.

Zuletzt hatte die Bertelsmann Stiftung auf eine regional ungleiche Verteilung der Häufigkeit von Mandeloperationen aber auch Antibiotika-Verordnungen in einem anderen Bericht hingewiesen und dadurch eine breite Diskussion ausgelöst. „Die akute Tonsillitis wird zu 70 bis 95 Prozent der Fälle durch Viren ausgelöst“, berichtet Prof. Windfuhr:

„Antibiotika sind dann wirkungslos, sie können nur bei Entzündungen durch Bakterien helfen“.

Wann dies der Fall ist, kann der Arzt allein durch einen Blick in den Rachen nicht entscheiden. Die Leitlinie stellt zwei altersabhängige Punktesysteme vor. Diese bewerten neben der Schwellung der Mandeln auch Fieber, Husten und Lymphknotenschwellung mit Punkten. „Erst ab einem bestimmten Punktewert wird ein Antibiotikum empfohlen“, sagt Professor Windfuhr:

„Zusätzliche Untersuchungen wie Rachenabstriche sind nur noch für seltene Einzelfälle vorgesehen.“

Nicht jede schwere Mandelentzündung macht eine Operation erforderlich.

Die Entscheidungsgrundlage ist die Zahl von Halsschmerz-Episoden in den letzten 12 Monaten. 

Bei weniger als drei Episoden raten die Leitlinien von einer Operation ab.

Bei drei bis fünf Episoden „kann“ die Tonsillektomie durchgeführt werden, bei sechs oder mehr Episoden ist sie „eine therapeutische Option“. 

„Bei mehrfach wiederkehrenden Mandelentzündungen hat sich die Mandelentfernung bewährt“, sagt Professor Windfuhr.

• Sie sei aber keine Notoperation. 

• „Nur in besonders schweren Fällen sollte die Operation zügig erfolgen“, sagt der Experte. 

„Bei moderaten und milden Formen raten wir dazu, zunächst ein halbes Jahr abzuwarten. Nur wenn sich in dieser Wartezeit weitere Entzündungen trotz wiederholter Antibiotikumtherapie ereignen, ist die Mandelentfernung der bessere Weg“.

Bei besonders großen Mandeln müssen bei der Operation nicht die ganzen Mandeln entfernt werden. 

• Eine Teilentfernung, Tonsillotomie genannt, ist eine neue Option, die in den Leitlinien erstmals empfohlen wird. 

„Sie hat sich in schwedischen Studien bei Kindern, Jugendlichen und jungen Erwachsenen bewährt“, sagt Professor Windfuhr:

„Die Tonsillotomie ist für die Patienten sehr viel weniger belastend. Anfängliche Bedenken, dass in den Mandelresten Entzündungskomplikationen programmiert sind, haben sich nicht bestätigt“.

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