Mutation schützt vor Magenkeim

Mutationen im TLR-1 Gen schützen vor einer Helicobacter pylori Infektion im Magen

Helicobacter pylori ist ein spiralförmiges Bakterium, das 1982 von Berry Marshall und Robin Warren in Australien entdeckt und erstmals kultiviert wurde. Es ist die mit Abstand häufigste Ursache, warum Patienten eine Magenschleimhautentzündung (Gastritis) oder ein Magen- oder Zwölffingerdarmgeschwür entwickeln.

Die Greifswalder Helicobacter pylori-Arbeitsgruppe. Namen von links nach...
Die Greifswalder Helicobacter pylori-Arbeitsgruppe. Namen von links nach rechts: Prof. Dr. Markus M. Lerch, Prof. Dr. Julia Mayerle, Prof. Dr. Uwe Völker, Dr. Georg Homuth, Diplom Biomathematikerin Claudia Schurmann. In der zweiten Reihe links Prof. Dr. Henri Völzke und Dr. Alexander Teumer.

In der westlichen Welt sind zwischen 30 und 60 Prozent der Bevölkerung in der Magenschleimhaut mit Helicobacter pylori infiziert, ohne dass unbedingt ein Magen-Ulcus daraus entstehen muss. Neben Magenulcera ist Helicobacter pylori auch für die Entstehung von Magenkrebs verantwortlich und das einzige von der Weltgesundheitsorganisation anerkannte Bakterium, das gesichert eine Krebserkrankung auslösen kann. In Entwicklungsländern steigt die Infektionsrate der Bevölkerung auf bis zu 90 Prozent.

Trotzdem wird der Magen mancher Menschen nie in ihrem Leben mit Helicobacter pylori besiedelt, obwohl sie in Ländern mit einer sehr hohen Infektionsrate und damit Übertragungsrate leben. Die Gründe hierfür waren bisher völlig unbekannt.

Dieser Frage haben sich jetzt zwei Arbeitsgruppen aus Greifswald (Deutschland) und Rotterdam (Niederlande) gewidmet. In einer genomweiten Analyse an insgesamt 10 938 Probanden aus zwei bevölkerungsbasierten Studien, konnte das Gen identifiziert werden, das dafür entscheidend ist, ob Helicobacter pylori im Magen an die Schleimhaut binden kann und so ein Individuum infiziert wird. Probanden, die nicht mit Helicobacter infiziert sind, tragen häufiger eine genetische Veränderung im TLR1-Gen (Toll like Receptor 1), das eine wesentliche Rolle für die angeborene Immunität spielt. Ein Aminosäureaustausch in der extrazellulären Domäne von TLR1 führt zu einer geringeren Bindungskapazität für triacetylierte Lipopeptide, einem Bestandteil der Bakterienmembran von Helicobacter pylori.

In einer Expressions-Analyse aus dem Vollblut der teilnehmenden Probanden konnte die Arbeitsgruppe eine direkte Abhängigkeit der TRL1-Expression zum quantitativen Nachweis von Helicobacter pylori im Stuhl der Probanden zeigen. Weitere experimentelle Untersuchungen müssen jetzt belegen, ob TLR1 der direkte Bindungspartner für Helicobacter pylori im Magen ist oder ob noch weitere Faktoren Einfluss haben.

Der Aminosäureaustausch im TLR1-Gen bei Homozygoten reduziert das Risiko für eine Helicobacter pylori-Infektion um 41 Prozent. Die Arbeit der beiden Gruppen ist soeben in der Zeitschrift „Journal of the American Medical Association“ (JAMA 2013; 309 (18): 1912-1920) erschienen und stellt einen Meilenstein in der Erforschung des Helicobacter pylori dar. Sie kann nicht nur zum Teil erklären warum Professor Berry Marshall, der Entdecker von Helicobacter pylori, nach einem heroischen Selbstversuch zum Beweis der klinischen Bedeutung des Bakteriums nie selbst Antikörper gegen das Bakterium entwickelt hat, sondern wird auch für die Entwicklung zukünftiger Impfstrategien gegen Helicobacter pylori von großer Bedeutung sein.

Die Greifswalder Arbeitsgruppe freut sich, dass durch dieses Forschungsergebnis wieder einmal gezeigt werden konnte, wie eine bevölkerungsbasierte Studie wie die Study of Health in Pomerania (SHIP) dazu beitragen kann, wichtige und häufige Bevölkerungserkrankungen aufzuklären.

Literatur:
Identification of genetic loci associated with Helicobacter pylori serologic status; Mayerle et al.; JAMA. 2013 May 8;309(18):1912-20
 

20.06.2013

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