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Wie die Pest zum Todesbringer wurde

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Baku, 1. Juli, AZERTAC

Allein im 14. Jahrhundert starben etwa 50 Millionen Menschen an der Pest. Entstanden ist der Erreger aus einem relativ harmlosen Darmbakterium. Zwei Gen-Veränderungen machten es zum Todesbringer.

Bis heute ist die Pest nicht abschließend besiegt. Nun haben Forscher genauer untersucht, wie der tödliche Erreger entstanden ist. Wyndham Lathem und seine Kollegen von der Northwestern University Feinberg School of Medicine in Chicago haben die Fähigkeiten verschiedener Erregerstämme verglichen, die Krankheit auszulösen.

Ausgangspunkt war das Darmbakterium Yersinia pseudotuberculosis, das Krankheiten im Verdauungstrakt verursachen kann, ohne einem Säugetier oder dem Menschen wirklich gefährlich zu werden. Aus ihm hat sich das Bakterium Yersinia pestis entwickelt - der Auslöser der lebensgefährlichen Pest. „Jedoch ist nicht bekannt, wann Yersinia pestis die Fähigkeit erwarb, eine fulminante Lungenentzündung zu verursachen“, schreiben die Forscher im Fachmagazin „Nature Communications“.

Dem Todesenzym auf der Spur - Im Fokus der genetischen Analysen stand das Enzym Pla, das alle modernen Pesterreger herstellen können. Einige ältere Stämme, die noch in Wühlmäusen zu finden sind, können dies nicht. Dazu gehört Pestoides F, der bei Mäusen keine Lungenentzündung auslöst.

Das Team um Lathem versetzte Pestoides F durch eine genetische Veränderung in die Lage, Pla zu produzieren. Prompt löste der Erreger Lungenentzündungen aus.

Umgekehrt nahmen die Mikrobiologen dem modernen Erreger CO92 die genetische Fähigkeit, Pla zu synthetisieren. Die manipulierten CO92-Bakterien konnten sich zwar vermehren, aber in der Regel keine Lungenerkrankung erzeugen. Daraus schließen die Wissenschaftler, dass Pla die entscheidende Rolle spielt bei der Frage, wie stark sich der Pesterreger in der Lunge vermehrt.

Die Möglichkeit, Pla herzustellen, erhielt der Pesterreger durch ein Plasmid, einen ringförmigen Erbgutträger außerhalb der Chromosomen. Lathem und Kollegen vermuten, dass Yersinia pestis das Plasmid durch Genaustausch mit anderen Darmbakterien erworben hat.

Zwei entscheidende Mutationen - Zudem entdeckten die Forscher einen entscheidenden Unterschied zwischen älteren und jüngeren Stämmen. Beide Erregervarianten lösen eine Lungenentzündung aus, doch nur bei der jüngeren greift die Erkrankung auch rasch auf andere Organe wie die Milz über. Grund dafür ist offenbar eine einzelne Veränderung im genetischen Bauplan des Pla-Enzyms, berichten die Forscher.

Sie sehen das als Beleg, dass die Weiterentwicklung den Erreger befähigte, sich im ganzen Körper zu verbreiten. Erst mit den beiden Anpassungen - dem Hinzufügen des Pla-Enzym-Gens und dessen genetischer Anpassung - sei es möglich gewesen, dass das Bakterium die großen Pestpandemien in der späten Antike und im Mittelalter auslöste.

Antibiotika verhindern Pest-Pandemie - Einer früheren genetischen Studie zufolge ist der Pesterreger im Laufe der Geschichte immer wieder aus seinen Reservoiren in Nagetieren auf den Menschen übergegangen und hat Pandemien ausgelöst. Noch immer gebe es weltweit unter Nagetieren Varianten des Bakteriums, die erneut Pandemien auslösen könnten, berichteten die Forscher um David Wagner von der Northern Arizona University 2014. Allerdings sei eine große Pandemie aufgrund heutiger Antibiotika unwahrscheinlich.

Die Krankheit flackert weiterhin vor allem in Afrika immer wieder auf. Die Weltgesundheitsorganisation zählte allein 2013 insgesamt 783 Fälle, 126 der Erkrankten starben. Am stärksten betroffen sind demnach Madagaskar, der Kongo, aber auch Peru.

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