Eine Forschungsgruppe aus der Medizin fand ein bisher unbekanntes Signal der Atemwege. Es hindert Pneumokokken am Wachsen.
\nPneumokokken-Bakterien wachsen schlechter, wenn sie dem Stoffwechselmolek\u00fcl NAD+ ausgesetzt sind. Das hat eine Forschungsgruppe um den Marburger Lungenmediziner Prof. Dr. Bernd Schmeck herausgefunden, als sie untersuchte, wie die Atemwege auf eine Infektion mit Pneumokokken reagieren. Das ist der wichtigste Erreger der Lungenentz\u00fcndung.
\nDie beteiligten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Philipps-Universit\u00e4t und des Deutschen Zentrums f\u00fcr Lungenforschung berichten im Wissenschaftsmagazin „Nature Communications“ \u00fcber ihre Ergebnisse. Lungenentz\u00fcndung ist eine der h\u00e4ufigsten Todesursachen weltweit. Oftmals geht sie auf eine Ansteckung mit dem Bakterium Streptococcus pneumoniae zur\u00fcck.
\n„Die Oberfl\u00e4che der Atemwege bildet die erste Verteidigungslinie gegen Infektionen“, hob Schmeck hervor. Der Lungenspezialist von der Philipps-Universit\u00e4t leitete die Forschungsarbeit.
\n„Sie bildet Schleim, um Bakterien einzuschlie\u00dfen, und sondert Stoffe ab, die Immunzellen anlocken oder die Bakterien direkt abt\u00f6ten“, erl\u00e4uterte Schmeck. „Doch wie genau die Atemwegszellen die Pneumokokken bek\u00e4mpfen, „dar\u00fcber wissen wir noch viel zu wenig.“
\nUm das zu \u00e4ndern, fanden sich Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler in dem Marburger Forschungsschwerpunkt „Diffusible Signals“ zusammen, der von Schmeck koordiniert und vom Land Hessen im F\u00f6rderprogramm „LOEWE“ finanziell unterst\u00fctzt wird. L\u00f6sliche Signalmolek\u00fcle sind an den meisten Wechselwirkungen zwischen Krankheitserregern und dem befallenen Gewebe beteiligt.
\nDer Lungenexperte brachte Fachleute des Marburger Zentrums f\u00fcr Synthetische Mikrobiologie und des Deutschen Zentrums f\u00fcr Lungenforschung zusammen, um genau unter die Lupe zu nehmen, wie die Atemwege auf eine Pneumokokken-Infektion reagieren. Das Team untersuchte, welche \u00c4nderungen im Zellstoffwechsel auf RNA- und Proteinebene genau stattfinden, wenn Pneumokokken die Atemwege befallen. Dabei fiel vor allem das Molek\u00fcl NAD+ auf.
\nNAD+ unterst\u00fctzt die Aktivit\u00e4t einer Vielzahl von Enzymen. „Um die funktionelle Bedeutung von NAD+ zu erforschen, haben wir die verschiedenen Enzyme seines Stoffwechsels n\u00e4her untersucht, insbesondere die Auswirkungen auf eine Pneumokokken-Infektion“, berichtete Erstautor Dr. Bj\u00f6rn Klabunde, der seine Doktorarbeit in Schmecks Labor angefertigt hat. „Wir fanden heraus, dass eine Infektion zu einem fehlgesteuerten NAD+-Stoffwechsel f\u00fchrt.“
\nDie Resultate der Forschungsgruppe erlauben neue Einblicke in den Infektionsprozess: „Die Infektion mit Streptococcus pneumoniae f\u00fchrt zu einer reduzierten NAD+-Produktion in den Atemwegszellen, was wiederum zu einer st\u00e4rkeren Vermehrung der Bakterien f\u00fchrt“, erkl\u00e4rte Schmeck. „Verabreicht man hingegen NAD+, so bremst dies die Bakterien aus.“
\nAuch eine bakterielle Gegenwehr hat das Team identifiziert. Sie beruht auf der Produktion eines anderen Signals. Dabei handelt es sich um ATP.
\n„Verst\u00e4rken die Erreger ihren ATP-Stoffwechsel, so wirkt dies der antibakteriellen Wirkung von NAD+ entgegen“, erl\u00e4uterte Klabunde. „Unsere Ergebnisse legen erstmals nahe, dass die NAD+-Enzymkaskade als antibakterieller Mechanismus gegen Streptococcus pneumoniae wirkt“, fasste Schmeck zusammen.
\nSchmeck lehrt Molekulare Pneumologie und Infektiololgie an der Philipps-Universit\u00e4t und leitet die Sektion f\u00fcr Atemwegsinfektionen am Universit\u00e4tsklinikum Marburg. Er geh\u00f6rt dem Deutschen Zentrum f\u00fcr Lungenforschung, dem Deutschen Zentrum f\u00fcr Infektionsforschung und dem Zentrum f\u00fcr Synthetische Mikrobiologie der Philipps-Universit\u00e4t an, au\u00dferdem fungiert er als Sprecher des LOEWE-Schwerpunkts „Diffusible Signals“.
\nNeben Schmecks Arbeitsgruppe beteiligten sich zahlreiche Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Philipps-Universit\u00e4t und des benachbarten Max-Planck-Instituts f\u00fcr terrestrische Mikrobiologie sowie aus Universit\u00e4ten und Forschungseinrichtungen in Greifswald, Gie\u00dfen, Maastricht und Borstel an der wissenschaftlichen Studie. Das Bundesforschungsministerium, die Deutsche Forschungsgemeinschaft, die Von-Behring-R\u00f6ntgen-Stiftung sowie das Hessische Wissenschaftsministerium beteiligten sich an der Finanzierung der Forschungsarbeit.<\/p>\n
* pm: Philipps-Universit\u00e4t Marburg<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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