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Die Wanderungen des Krankenhauskeims USA300
Ein Forscherteam um Prof. Dr. Alexander Mellmann von der Universität Münster klärte die molekulare Evolution und die zeitliche globale Verbreitung eines besonders krankheitserregenden Bakteriums auf: des Erregers „USA300“. Dabei handelt es sich um einen Subtyp des methicillinresistenten Bakteriums Staphylococcus aureus, bekannt als „Krankenhauskeim“ MRSA.
Auch medizinischen Laien ist es inzwischen bekannt: Infektionen mit multiresistenten Keimen sind auf dem Vormarsch. Gängige Medikamente helfen hier oft nicht mehr und für die Patienten gibt es meist keine effektiven Behandlungsmöglichkeiten. Im Kampf gegen die weitere Ausbreitung dieser Erreger ist es für Forscher essentiell, deren molekulare Evolution und Epidemiologie, also ihre zeitliche und räumliche Entwicklung, zu verstehen. Allerdings fehlen ausgerechnet bei einigen der weltweit verbreitetsten Keime diese Informationen bislang. Für den hochvirulenten Erreger USA300 konnte ein internationales Forscherteam um Prof. Alexander Mellmann von der Universität Münster nun jedoch Antworten auf diese Fragen finden. Ihre Ergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler in der Fachzeitschrift Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America (PNAS).
USA300 ist ein Subtyp des methicillinresistenten Staphylococcus aureus (S. aureus), besser bekannt als MRSA. „Dieser spezielle Subtyp ist deshalb so interessant, weil er neben seiner Antibiotikaresistenz eine sehr hohe Virulenz aufweist – also besonders krankheitserregend ist – und zunächst außerhalb von Krankenhäusern nachgewiesen wurde“, erklärt Prof. Mellmann, der im Institut für Hygiene des Universitätsklinikums Münster arbeitet. Beim Menschen löst USA300 meist schnell fortschreitende Haut- und tödliche Lungeninfektionen aus. Bereits seit etwa 2000 verbreitet sich der Keim innerhalb der USA und ist dort zunehmend in Krankenhäusern ein Problem, da er sich dort, in der geschlossenen Umgebung, besonders gut vermehren kann. Auch in Europa – also ebenfalls in Deutschland – und der Pazifikregion Asiens konnten Forscher den Keim in früheren Studien bereits als Erreger schwerer Infektionen nachweisen. In Afrika jedoch waren sein Ursprung und Vorkommen bisher unbekannt.
Unsere Hypothese war, dass der Erreger in Afrika entstanden sein könnte
Alexander Mellmann
Um hier Antworten zu finden, verglichen die Wissenschaftler – unter anderem aus Deutschland, der Schweiz, Kap Verde, Mosambik und Tansania – in ihrer Studie die Genome von 224 zeitlich und räumlich verschieden auftretenden S. aureus-Isolaten. So gelang es ihnen, die molekulare Evolution und zeitliche globale Verbreitung des USA300 zu rekonstruieren. „Unsere Hypothese war, dass der Erreger in Afrika entstanden sein könnte. Unsere Ergebnisse zeigen aber etwas anderes: Ein Vorläufer des USA300 ist wahrscheinlich Mitte des 19. Jahrhunderts in Zentraleuropa aus einem weniger virulenten, weniger resistenten Bakterium entstanden. Von hier aus gelangte er Anfang des 20. Jahrhunderts nach Nordamerika, entwickelte die Charakteristika des heutigen USA300 und gelangte erst dann auch nach Afrika, wo wir wieder eine Sonderform nachweisen konnten“, so Mellmann. Die Studienergebnisse der Wissenschaftler bilden die Grundlage für eine fortlaufende Überwachung der Verbreitungswege des multiresistenten Keims: Diese zu kennen ist entscheidend, um eine weitere Ausbreitung verhindern und mögliche Ausbrüche besser kontrollieren zu können.
Ihre Studie führten die Forscher über acht Jahre innerhalb des Projektes „Infection, Biology and Epidemiology of Staphylococci and Staphylococcal Diseases in South and Central Afrika“ durch, das von der Deutschen Forschungsgemeinschaft gefördert wurde.
Quelle: Westfälische Wilhelms-Universität Münster
22.11.2017
