Gen macht anfällig für Anthrax-Gift

Eine genetische Veranlagung bestimmt, wie anfällig Menschen auf das tödliche Bakteriengift Anthrax reagieren. Während sie die Zellen einiger Menschen nahezu immun gegen das Toxin macht, lässt sie andere extrem anfällig für das Toxin werden. Das haben US-amerikanische Forscher herausgefunden. Die Aktivität nur eines Gens sei dafür verantwortlich, die Giftempfindlichkeit menschlicher Zellen so dramatisch zu verändern. Man habe Unterschiede vom bis zu 30.000-Fachen festgestellt, berichten die Wissenschaftler im Fachmagazin „Proceedings of the National Academy of Sciences“.

„Unsere Tests haben eine unerwartet große Spannbreite der Gift-Empfindlichkeit innerhalb der normalen menschlichen Bevölkerung ergeben“, schreiben Mikhail Martchenko und seine Kollegen von der Stanford School of Medicine. Die dafür verantwortliche Veranlagung werde von Eltern an ihre Kinder vererbt und sei der bisher stärkste bekannte Einflussfaktor auf die Giftwirkung in menschlichen Zellen.

Protein erleichtert Bakteriengift Zugang in die Zellen

Ausschlaggebend für die dramatischen Unterschiede in der Giftanfälligkeit ist die Aktivität des sogenannten CMG2-Gens. Je häufiger dieses Gen abgelesen wird und das von ihm kodierte Protein produziert wird, desto schneller und stärker werden die Zellen durch das Bakteriengift geschädigt und sterben. Die Wissenschaftler vermuten, dass das CMG2-Protein dem Bakteriengift den Zugang in die Zellen erleichtert und so deren Ende beschleunigt.

Nach Ansicht der Forscher könnten die neuen Erkenntnisse dabei helfen, zukünftig die Anfälligkeit von Menschen oder ganzen Bevölkerungsgruppen gegenüber diesem Bakteriengift besser abzuschätzen. Möglicherweise ließen sich auch neue Mittel entwickeln, um Menschen zukünftig gegenüber diesem Gift zu schützen, meinen Martchenko und seine Kollegen.

Zellen von 234 Menschen verschiedener Abstammung getestet

Für ihre Studie hatten die Forscher die Genaktivität und Giftempfindlichkeit von Abwehrzellen von 234 Menschen aus verschiedenen Ländern und Völkern untersucht. Die Zellproben waren zuvor im Rahmen eines größeren Projekts bereits auf ihre genetische Zusammensetzung hin analysiert worden. In den Tests setzten die Wissenschaftler diese Zellen unterschiedlichen Konzentrationen einer künstlichen Variante des Bakteriengifts aus.

Die Zellen von drei Europäern erwiesen sich dabei als vollkommen immun gegen Anthrax. Aber auch die Zellen der anderen Europäer und von Amerikanern europäischer Abstammung hätten nur rund ein Drittel so empfindlich auf das Bakteriengift reagiert wie die von Afrikanern, Chinesen oder Japanern, sagen die Wissenschaftler.

Bakteriengift als Biowaffe

Das Anthrax-Toxin wird vom Milzbranderreger Bacillus anthracis produziert. Werden die Sporen dieses Erregers von einem Menschen oder Tier eingeatmet, vermehren sich die Bakterien in dessen Blut und Geweben und erzeugen dort das Gift. Dieses zerstört Zellen und Gewebe, löst starke Blutungen aus und führt schließlich in den meisten Fällen zum Tode. Anthrax-Sporen wurden bereits mehrfach von Terroristen bei Anschlägen eingesetzt.

„Wir wussten bereits, dass Menschen auf eine Infektion durch den Erreger unterschiedlich reagieren“, kommentiert David Relman, Mitglied des Beraterstabs für Biosicherheit des US-Gesundheitsministeriums das Ergebnis. Aber bisher habe man nicht bestimmen können, ob diese Unterschiede auf genetischer Veranlagung oder Umweltfaktoren beruhen. (Proceedings of the National Academy of Sciences, 2012; doi:10.1073/pnas.1121006109)

(Proceedings of the National Academy of Sciences / dapd, 07.02.2012 – NPO)