Wenn eine Person gleichzeitig mit drei Bakterienarten infiziert ist, können die Bakterien dann zu „Vampiren“ werden?

Autor: Duan Yuechu und Huang Xianghong

In der Ausgabe von „Qiao Bao“ vom 18. April 2024 wurde über eine wichtige Entdeckung berichtet, die in der neuesten Ausgabe des Magazins „eLife“ von einem Forschungsteam unter der Leitung der Washington State University veröffentlicht wurde. Studien haben gezeigt, dass drei Arten von Bakterien, nämlich Salmonella enterica, Escherichia coli und Citrobacter koseri, nach dem Eindringen in den menschlichen Körper ein besonderes Verhalten zeigen, das man anschaulich als „Vampir“-Phänomen bezeichnen kann.

Diese Bakterien reagierten äußerst empfindlich auf „Serin“ im menschlichen Blut und betrachteten es sogar als wichtige Nahrungsquelle für sich selbst. „Serin“ ist eine Aminosäure im menschlichen Blut und ein häufiger Bestandteil von Proteingetränken. Es ist nicht nur für den Menschen wichtig, sondern auch für Bakterien notwendig, um Leben und Wachstum aufrechtzuerhalten. Wenn diese drei Bakterien in den menschlichen Körper eindringen, können sie den Standort von „Serin“ schnell und genau lokalisieren und konkurrieren so mit dem Menschen um Nährstoffe. Die Forscher gaben diesen Bakterien daher bildlich den Namen „Bakterienvampire“.

„Einige der Bakterien, die am häufigsten Blutstrominfektionen verursachen, können tatsächlich Chemikalien im menschlichen Blut wahrnehmen“, sagte Arden Belink, Professor am College of Veterinary Medicine der Washington State University und korrespondierender Autor des Forschungsteams. Diese Bakterien sind eine der häufigsten Todesursachen bei Patienten mit schwerer Enteritis, da die Patienten häufig Darmblutungen erleiden, die den Bakterien als Weg in den Blutkreislauf dienen können. Erstaunlicherweise dauerte es weniger als eine Minute, bis diese krankheitserregenden Bakterien das Serum erfolgreich fanden.

Die Doktorandin Sienna Grant von der Washington State University beobachtete mithilfe eines Hochleistungsmikroskops genau den Prozess, bei dem Bakterien Serin aus dem menschlichen Blut extrahieren. Weitere Untersuchungen ergaben, dass Salmonellen über einen speziellen Proteinrezeptor namens Tsr verfügen, der es den Bakterien ermöglicht, Blut zu spüren und darauf zuzuschwimmen. Serin ist eine der wichtigen Chemikalien im Blut, die Bakterien erkennen und verbrauchen können.

Diese Studie ist von großer Bedeutung. Forscher sagen, dass diese Errungenschaft zu Innovationen im medizinischen Bereich führen und neue Hoffnung für die Behandlung von Patienten mit Blutinfektionen bringen könnte. Durch ein tieferes Verständnis der Art und Weise, wie diese Bakterien die Herkunft ihres Blutes erkennen, können wir in Zukunft möglicherweise neue Medikamente entwickeln, die diese Fähigkeit blockieren. Diese Medikamente haben das Potenzial, die Lebensqualität und Gesundheit von Patienten mit entzündlichen Darmerkrankungen (IBD), die ein hohes Risiko für Blutstrominfektionen haben, erheblich zu verbessern.

Der Mathematiker Tom Asaki von der Washington State University und die Wissenschaftler Zealon Gentry-Lear, Michael Shavlik und Michael Harms von der University of Oregon leisteten allesamt wichtige Beiträge zu dieser Forschung. Ihre Bemühungen und ihre Zusammenarbeit haben es ermöglicht, diese Forschung zu „bakteriellen Vampiren“ so gründlich durchzuführen und so wertvolle Ergebnisse zu erzielen. Dies erinnert uns daran, wie wichtig und unverzichtbar die interdisziplinäre Zusammenarbeit und Kommunikation auf dem Weg der wissenschaftlichen Erforschung ist.

Kurz gesagt, diese Entdeckung von drei Bakterien, die zu „Vampiren“ werden können, offenbart uns die komplexen und subtilen Wechselwirkungen zwischen Bakterien und dem menschlichen Körper. Es erweitert nicht nur unser Verständnis des bakteriellen Verhaltens und der pathogenen Mechanismen, sondern liefert auch neue Ideen und Richtungen für die zukünftige Entwicklung der Medizin. Wir freuen uns auf weitere innovative Ergebnisse dieser Forschung und darauf, einen größeren Beitrag zur menschlichen Gesundheit zu leisten.