Helicobacter pylori - ein kleiner Keim mit großem Einfluss

INFEKTIONEN MIT HELICOBACTER PYLORI BEEINFLUSSEN DIE MIKROBIELLE VIELFALT IN MUNDHÖHLE UND DÜNNDARM

Wissenschaftler des Universitätsklinikums Magdeburg und des Helmholtz-Zentrums für Infektionsforschung (HZI) in Braunschweig haben gemeinsam den Einfluss einer Infektion mit dem Magenbakterium Helicobacter pylori auf die Zusammensetzung der bakteriellen Besiedelung – des sogenannten Mikrobioms - verschiedener ökologischer Nischen des oberen Verdauungstraktes untersucht. Für die Studie wurde das Mikrobiom des oberen Verdauungstraktes bei 24 Patienten untersucht, die entweder eine Infektion mit Helicobacter pylori hatten, oder nicht infiziert waren. Es wurden insgesamt über 120 Patientenproben aus der Mundhöhle, dem Magen, und dem Zwölffingerdarm genommen. Mittels modernster Sequenziermethoden und umfangreicher bioinformatischer Analysen auf Basis der RNA-Profile konnten die Forscher sehr detailliert feststellen, welche Mikroorganismen an den einzelnen Stationen stoffwechselaktiv waren.

Hierbei konnte gezeigt werden, dass Helicobacter pylori in der Magenschleimhaut infizierter Patienten dominiert und andere, natürlich vorkommende Bakterien, verdrängt. Neu ist vor allem die Erkenntnis, dass sich die bakterielle Zusammensetzung im Dünndarm bei infizierten und nicht-infizierten Menschen deutlich unterscheidet. Die Vielfalt der bakteriellen Mitbewohner ist bei Helicobacter-infizierten Menschen reduziert. Zudem analysierten die Forscher erstmals das Mikrobiom der Mundhöhle und konnten zeigen, dass der Speichel eine natürliche Ressource mikrobieller Aktivität in den sich anschließenden Abschnitten des Verdauungstraktes ist. Zusätzlich fanden sich auch hier deutliche Unterschiede zwischen den bakteriellen Profilen bei Menschen, die mit dem Magenbakterium Helicobacter pylori infiziert waren und bei nicht-infizierten. Dr. med. Christian Schulz, der Erstautor der Studie, erläutert: “Durch die detaillierte Untersuchung des gesamten Verdauungstraktes konnten wir erstmals zeigen, dass die bakterielle Besiedelung der Mundhöhle zum einen das Mikrobiom im gesamten Verdauungstrakt beeinflusst und zum anderen mitverantwortlich für die Empfänglichkeit für Helicobacter pylori-Infektionen sein könnte. Diese Zusammenhänge müssen nun genauer untersucht werden.“ Veröffentlicht wurden die neuen Erkenntnisse im renommierten Fachblatt GUT.

Helicobacter pylori ist das „erfolgreichste“ humanpathogene Bakterium. Weltweit sind etwa 50 % aller Menschen mit Helicobacter pylori infiziert. Circa 80 % aller infizierten Menschen sind symptomlos und die Infektion bleibt unerkannt. Die Infektion kann für die Patienten jedoch auch fatale Folgen haben, die bis zu Magenkrebs reichen. Etwa 90 % aller Magenkrebserkrankungen sind auf Helicobacter zurückzuführen. Erst im Jahre 1989 wurde das Bakterium als die Ursache für Magen- und Zwölffingerdarmgeschwüre und Magenkrebs anerkannt, die Aufdeckung dieses Zusammenhangs wurde 2005 mit dem Medizinnobelpreis ausgezeichnet.

Die Kooperation zwischen dem Universitätsklinikum Magdeburg und dem HZI beinhaltet im Rahmen eines „clinical leave“ Programms die Entsendung von Ärzten in Arbeitsgruppen der Grundlagenforschung zur Stärkung der translationalen Forschung. Durch diese Einbindung von Klinikern in die Forschung sollen also in Zukunft Erkenntnisse aus der Grundlagenforschung schneller den Patienten zugutekommen. Mit Unterstützung des DFG-Sonderforschungsbereiches 854 und des Gesundheitscampus Immunologie, Infektiologie und Inflammation konnte mit Dr. Christian Schulz aus der Klinik für Gastroenterologie, Hepatologie und Infektiologie des Universitätsklinikums Magdeburg erstmals ein Arzt mit einem Stipendium des Programmes für zwei Jahre in der Arbeitsgruppe „Mikrobielle Interaktionen und Prozesse“ von Prof. Dr. Dietmar Pieper im HZI Braunschweig arbeiten.

In bereits initiierten Projekten werden die Forscher nun ergründen, wie das Mikrobiom der Mundhöhle die Empfänglichkeit für eine Helicobacter pylori-Infektion beeinflusst und die mikrobielle Zusammensetzung im Dünndarm genauer untersuchen. Die neu entstandene Forschungsverbindung wird also weiterbestehen und dazu beitragen zu ergründen, warum ein Bakterium, das jeden zweiten Menschen besiedelt, bei manchen zu so fatalen Folgen wie Magengeschwüren und Magenkrebs führt.

Originalpublikation: The active bacterial assemblages of the upper GI tract in individuals with and without Helicobacter infection. Christian Schulz, Kerstin Schütte, Nadine Koch, Ramiro Vilchez-Vargas, Melissa L Wos-Oxley, Andrew P A Oxley, Marius Vital, Peter Malfertheiner, Dietmar H Pieper.

Bild 1: Dr. med. Christian Schulz (privat)
Bild 2: Durch eine Infektion mit Helicobacter pylori steigt auch das Risiko, an Magenkrebs zu erkranken. (HZI/M. Rohde)