Salmonella enterica ist der name einer Gruppe von stäbchenförmigen Bakterien, die verursachen können, gastroenteritis beim Menschen und anderen Tieren. Salmonellen-Infektionen können schwerwiegende Folgen für bestimmte Risikogruppen, wie Säuglinge, Kleinkinder, ältere Menschen und Personen, deren Immunsystem funktionell beeinträchtigt. Die meisten Menschen mit einem normalen Ergänzung der Darmflora (mikrobiota) haben in der Regel wenig Schwierigkeiten beim Umgang mit solchen Infektionen. Nur in 10-20% der Fälle, in denen die Krankheitserreger eingenommen werden—in der Regel über kontaminierte Lebensmittel—hat eine Infektion tatsächlich Ergebnis. Aber die Mitglieder von der Darm-mikrobiota, die verantwortlich sind für die Resistenz gegen Salmonellen sind weitgehend unbekannt.
Nun hat eine Gruppe von Forschern unter der Leitung von Professor Bärbel Stecher von der LMU München Max von Pettenkofer-Institut der Öffentlichen Gesundheit [who ist auch verbunden mit dem deutschen Zentrum für Infektionsforschung (DZIF)] hat festgestellt, eine bakterielle Arten, die schützt Mäuse gegen Salmonella enterica serovar Typhimurium—eine der beiden häufigsten pathogene Unterarten in Deutschland gefunden. Die neuen Ergebnisse erscheinen in der Zeitschrift Cell Host & Mikrobe.
Bei gesunden Menschen und Mäusen, die Magen-Darm-Trakt ist besiedelt von mehreren Arten von Bakterien und anderen Mikroorganismen. Das ‚mikrobiom‘ kann schützen Sie Ihre hosts-Infektion mit Spezies von Salmonella, weil die endogene Mitglieder produzieren hemmende Substanzen, besetzen alle ökologischen Nischen vorhanden, und konsumieren die meisten der relevanten Nährstoffe, wie Zucker oder Proteine, aber auch Sauerstoff. In dem bemühen um zu bestimmen, die Zusammensetzung einer gesunden Darm mikrobiom-das verleiht optimalen Schutz gegen bakterielle Infektionen, die co-Autoren Sandrine Brugiroux und Debora Garzetti im Vergleich der mikrobiota von mehreren Gruppen von Mäusen. Eine Gruppe hatte sich gezeigt, dass Sie resistent gegen Salmonellen-Infektion, während die anderen waren anfällig für den Erreger.
Die Forscher entdeckten, dass die microbiomes der geschützten Mäuse enthalten Bakterien gehören zu den Arten, Mucispirillum schaedleri, die abwesend waren von den anderen Gruppen. M. schaedleri gehört zu einer großen Gruppe von bakteriellen Spezies, deren Vertreter in Erster Linie bewohnen Umgebungen Reich an Schlamm oder Sedimente. Von diesen, nur Mucispirillum spp. tritt in den Magen-Darm-Trakt von warmblütigen Tieren wie Mäusen und Menschen. „Es war gedacht, um relativ selten in der menschlichen microbiomes, wie es ist in der Regel nicht gefunden in Stuhlproben“, sagt Stecher. „Aber das ist, weil es bevorzugt besiedelt die Schleimhaut des Darms. In Studien, in denen die Schleimhaut-Biopsien untersucht wurden, M. schaedleri entdeckt wurde und 50% der Probanden.“
Zum testen direkt, ob das Bakterium in der Tat ist kausal für den Schutz gegen Salmonellen, Simone Herp, wer hat gerade abgeschlossen, Ihre Doktorarbeit am Max von Pettenkofer-Institut, nutzte einen gnotobiotic (gnotos, Griechisch: „bekannte“) – Modell der Maus, die mikrobiota manipuliert werden können. Ausgewählte Bakterienarten können daher eingeführt werden in diese Mäuse, so dass die Zusammensetzung der mikrobiota ist definiert und bekannt. „Wir erzeugten zwei Gruppen von Mäusen, von denen Mucispirillum schaedleri, während die andere speziell fehlt es. Wir experimentell infizierten beiden Gruppen mit Salmonellen, und waren in der Lage zu bestätigen, dass M. schaedleri ist kausal verknüpft mit Schutz gegen Salmonellen-Infektionen“, sagt Stecher.
Weitere Untersuchungen ergaben, dass die schützende Wirkung von M. schaedleri wahrscheinlich, hängt von seiner Fähigkeit, erfolgreich zu konkurrieren mit Salmonellen für bestimmte essentielle Nährstoffe, wie Nitrat. Dieser Wettbewerb bedeutet nicht unbedingt, dass das Wachstum der letzteren reduziert wird. Jedoch, ohne ausreichende Mengen an Nitrat, Salmonella enterica serovar Typhimurium ist nicht in der Lage, um auszudrücken, seine wichtigsten Virulenz Faktor, eine Typ-III-sekretionssystem. Als Ergebnis, Ihrer Fähigkeit zur Induktion der pathogenen Veränderungen in der Auskleidung des Darms ist deutlich reduziert. Die primäre Virulenz-Faktor ist im wesentlichen auf eine molekulare Maschine, die als Spritze, und erlaubt den Bakterien zu injizieren toxische Proteine in die Zellen des Darm-Epithels. Dieses system ermöglicht die Bakterien dringen in diese Zellen, die wiederum führt zu Entzündungen und Magen-Darm-Entzündung.