Freitag, 22. März 2013

Borrelien unterscheiden sich von sonstigen irdischen Lebensformen


Der Krankheitserreger Borrelia burgdorferi in 400-facher Vergrößerung.
| Copyright: Centers for Disease Control and Prevention's Public Health Image Library, Public Domain
 

Baltimore (USA) - Borrelien, schraubenförmige Bakterien, die durch Zecken und Läuse übertragen werden und Borreliose auslösen können, unterscheiden sich von allen anderen irdischen Lebensformen dadurch, dass sie ohne Eisen existieren können, das irdische Organismen für gewöhnlich benötigen, um Proteine und Enzyme herzustellen. Borrelien (Spirochäten) hingegen nutzen hierzu Mangan, weswegen es ihnen auch so einfach gelingt, dem Immunsystem des Körpers zu entgehen, das sich auf eisenhaltige Krankheitserreger spezialisiert hat.

Wie das Team aus Wissenschaftlern der Johns Hopkins University, der Woods Hole Oceanographic Institution und der University of Texas aktuell im Fachmagazin "The Journal of Biological Chemistry" berichtet, könne die Entdeckung dabei helfen, einige der Rätsel rund um die Borreliose-Erkrankung zu lüften - etwa jenes, warum sich die Krankheit so langsam entwickelt und so schwer zu erkennen ist. Zugleich eröffne die Erkenntnis neue Wege in der Behandlung von Borreliose.


"Wenn wir uns mit sonstigen Krankheitserregern infizieren - von Tuberkulose bis hin zu einer Hefepilzinfektion - besitzt unser Körper natürliche Immunreaktionen", erläutert Valeria Culotta. "Die Leber produziert Hepicidin und damit ein Hormon, das Eisen daran hindert, im Magen absorbiert zu werden und so in den Blutkreislauf zu gelangen. Wir werden anämisch (kraftlos) und fühlen uns schlecht. Der Effekt ist jedoch der, dass die Krankheitserreger regelrecht ausgehungert werden, da sie das Eisen benötigen, um zu wachsen und zu überleben." Borrelien haben jedoch einen Weg gefunden, diesen Abwehrmechanismus zu umgehen.



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Schon die Sequenzierung des Borreliengenoms durch James Posey und Frank Gherardini von der University of Georgia konnte 2000 zeigen, dass das Bakterium keine eisenhaltigen Proteine aufweist und auch keine nachweisbaren Mengen an Eisen anhäuft.


 
Im Gegensatz zu allen anderen irdischen Organismen benötigt Borrelia burgdorferi nicht Eisen von Magnan (hellblaue Kugel, Mitte) zu Produktion von Proteinen und Enzymen und umgeht so auch die Abwehrmechanismen des Immunsystems. | Copyright: Illustration by P. John Hart, University of Texas
 

Statt Eisen, so zeigen es die neuen Studien, nutzen Borrelien nun den chemisch betrachtet nächsten Nachbarn im Periodensystem: Mangan. Zugleich schützt sich der Krankheitserreger mit Hilfe der sogenannten Superoxid-Dismutase vor einer weiteren Abwehrtaktik des Immunsystems, wenn dieses den Erreger mit superoxiden Radikalen bombardiert, die eigentlich im Innern des Krankheitserregers Schäden verursacht. Die Superoxid-Dismutase wirkt nun jedoch wie ein Antioxidant und neutralisiert die Superoxide, wodurch der Erreger weiterhin wachsen kann.


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Würde es gelingen, den Borrelien neben dem Eisen auch das Mangan zu entziehen, könnten gänzlich neue und wahrscheinlich erfolgreiche Behandlungsmethoden vor allem der gefürchteten Lyme-Borreliose, die Organe, das Nervensystem, Gelenke und das Gewebe befallen kann, entwickelt werden.


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Quelle: whoi.edu
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