Refugium in der Zelle: Das Bakterium Streptococcus pyogenes verursacht Mandelentzündungen, Scharlach oder lebensbedrohliche Hautentzündungen – und oft helfen selbst Antibiotika nur zeitweilig. Warum, haben deutsche Forscher jetzt herausgefunden: Der Erreger versteckt sich in den Zellen der Blutgefäßwände – und ist so vor Antibiotika und der Immunabwehr geschützt.
Sie werden die Erreger einfach nicht los: Manche Menschen erkranken immer wieder und in kurzen Abständen an Infektionen mit Streptokokken – obwohl sie mit Antibiotika behandelt wurden und diese auch zunächst zu wirken schienen. Warum das so ist, war bisher unklar. Zwar wusste man, dass die Bakterien auch in die äußere Wandschicht der Blutgefäße eindringen können, aber auch dort müssten sie von den Antibiotika und der Immunabwehr erwischt werden.
Zuflucht in der Zelle
Anja Ochel vom Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung (HZI) in Braunschweig und ihre Kollegen haben nun herausgefunden, wie die Streptokokken den Angriffen entgehen. Demnach verhilft ein spezielles Protein auf der Zellhülle den Bakterien dazu, dass sie von den Endothelzellen der Gefäßwand aufgenommen werden. Endothelzellen kleiden die Innenseite der Blutgefäße aus und bilden eine wichtige Barriere auch gegen Erreger – normalerweise. „Sie verhindern, dass Pathogene von der Blutbahn ins Gewebe gelangen. Streptococcus pyogenes schafft es aber, genau das zu tun“, sagt Ochel.
Mit Hilfe des sogenannten M-Proteins gelangen die Bakterien in die Endothelzellen und verschmelzen dort mit kleinen bläschenartigen Zellorganellen, den Lysosomen. Diese dienen der Entsorgung von fremdartigen und schädlichen Substanzen und sind dafür mit speziellen Verdauungsenzymen gefüllt. Auch die Bakterien müssten hier eigentlich abgetötet werden, allerdings geschieht dies in diesem speziellen Fall nicht vollständig: Einige der Bakterien überleben.
Erklärung für wiederkehrende Infektionen
„Die Streptokokken finden sozusagen eine Nische, in der sie vor dem menschlichen Immunsystem geschützt sind“, erklärt Koautor Manfred Rohde. Und auch viele Antibiotika, besonders Penicillin, können sie dort nicht abtöten. Das könnte erklären, warum Infektionen mit Streptococcus pyrogenes bei einigen Patienten immer wiederkehren – scheinbar wie aus heiterem Himmel.
Versteckte Streptokokken könnte aber auch hinter der gefährlichen nekrotisierende Fasziitis stecken. Diese Infektion der Unterhaut und des Bindegewebes kommt vor allem bei Diabetikern und anderen Patienten vor, deren Durchblutung gestört ist. Die Bakterien zerstören dabei das gesamte Gewebe und können sogar zum Tode führen.
Wie genau sich die Fähigkeit der Erreger, in das Innerste der Zelle einzudringen, auf den Verlauf verschiedener Krankheiten auswirkt, gilt es noch zu erforschen. „Auf jeden Fall haben wir aber gezeigt, dass es sich bei Streptococcus pyogenes nicht, wie lange Zeit gedacht, um extrazelluläre Pathogene handelt“, sagt Susanne Talay, die Leiterin des Forschungsprojekts. (Journal of Innate Immunity, 2014; doi: 10.1159/000358085)
(Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung, 25.08.2014 – NPO)
