Ein Forschungsteam der Universität Tübingen und des Deutschen Zentrums für Infektionsforschung hat eine Substanz entdeckt, die Signalketten von Salmonellen bei der Zellinvasion hemmt.

Salmonellen dringen durch die Injektion von Effektorproteinen in Zellen des Magen- und Darmgewebes ein, um sich dort zu vermehren. Diese Bakterien, die meist über Lebensmittel aufgenommen werden, verursachen besonders bei Kindern und älteren Menschen gefährliche Magen-Darm-Entzündungen bis hin zu systemischen Infektionen. Unter der Leitung von Professor Samuel Wagner vom Exzellenzcluster „Kontrolle von Mikroorganismen zur Bekämpfung von Infektionen“ (CMFI) und dem Deutschen Zentrum für Infektionsforschung (DZIF) wurde die Substanz C26 identifiziert, die die Injektion der Effektorproteine verhindert. Dieser künstlich erzeugte Stoff könnte Grundlage für ein Medikament gegen Salmonelleninfektionen bei Mensch und Tier sein. Die Ergebnisse wurden in der Fachzeitschrift Science Advances veröffentlicht.

Da Salmonellen häufig Resistenzen gegen Antibiotika entwickeln, sind alternative Behandlungsmethoden dringend erforderlich. Die Substanz C26 gehört zu den sogenannten Pathoblockern, die frühzeitig wirken, indem sie die Infektionsmechanismen der Bakterien stören, bevor diese in das Gewebe eindringen. Solche Stoffe greifen spezifisch Salmonellen an, wodurch die Wahrscheinlichkeit einer Resistenzentwicklung durch andere Bakterien geringer ist.

Salmonellen nutzen Sekretionssysteme, die von mehreren Transkriptionsregulatoren gesteuert werden, um in Wirtszellen einzudringen. Einer dieser Regulatoren, HilD, spielt eine zentrale Rolle. Das Forschungsteam identifizierte eine spezifische Bindungsstelle an HilD, die wie eine dreidimensionale Tasche funktioniert. Die Substanz C26 passt exakt in diese Tasche und stört die Funktion des Regulators, wodurch der Infektionsprozess unterbrochen wird.

Das Team durchforstete umfangreiche Substanzdatenbanken, um C26 als vielversprechenden Kandidaten zu bestimmen. Anschließend wurde die Wirkungsweise und Bindungsstelle an HilD detailliert analysiert. Tests zeigten, dass C26 die Pathogenität von Salmonellen in Makrophagen, den Immunzellen des Wirts, deutlich reduziert. Die Substanz wirkt gezielt auf die Krankheitserreger, ohne das nützliche menschliche Mikrobiom wesentlich zu beeinträchtigen. Damit bildet C26 eine vielversprechende Grundlage für die Entwicklung neuer Medikamente.

Die Entdeckung verdeutlicht, wie Grundlagenforschung an der Universität Tübingen innovative Lösungen für medizinische Herausforderungen liefert. Dennoch bleibt der Weg zu einer neuen Therapie mit Pathoblockern lang. Solche Stoffe könnten nicht nur für Menschen, sondern auch für Tiere, insbesondere Geflügel, entwickelt werden. Im Gegensatz zu Antibiotika, die oft auch nützliche Darmbakterien schädigen, werden von spezifischen Pathoblockern keine negativen Auswirkungen auf das Mikrobiom erwartet.

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Redaktion: X-Press Journalistenbüro GbR

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