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Schloss passen, das auf den Endothelzellen der Blut­
Hirn-Schranke vorhanden ist.
Ist dieser Befund für sich alleine schon spannend
genug, erfährt das Szenario noch eine zusätzliche
Steigerung dadurch, dass die Meningokokken die
Endothelzellen dazu bringen, den Rezeptor erst neu
auszubilden, da er im Normalfall nicht vorhanden
ist. Der Erreger überredet also gewissermaßen den
Wirtsorganismus, die Pforten zu öffnen und dringt
mit den entwendeten Werkzeugen seines Opfers in
die verschlossensten Regionen vor_
Welche molekularen Signale sendet der Erreger an
Forschungsschwerpunkt
die Endothelzelle aus, um sich Einlass zu verschaf­
fen? Mit welchen Veränderungen reagiert die Endo­
thelzelle auf die Signale des Erregers? Wie lässt sie
sich dazu bewegen, Meningokokken zunächst aufzu­
nehmen und diese anschließend durch die Blut-Hirn­
Schranke zu bringen?
Von der Beantwortung dieser Fragen erwarten wir,
dass sich Strategien entwickeln lassen, mit denen
sich die Überwindung der Blut-Hirn-Schranke durch
Meningokokken verhindern lässt und die in neuen
Behandlungsmöglichkeiten der Meningokokken-Me­
ningitis münden werden_
WIE LISTERlEN IHRE
WIRTSZELLEN BEFALLEN
Werner Goebel und Michael Kuhn, Theodor-Boveri-Institut tür Biowissenscha{ten
Das Bakterium Listeria monocytogenes,
das dem Menschen gefährlich werden kann,
besitzt die Fähigkeit, sich im Inneren von
Zellen zu behaupten. Darum stellt es ein
hervorragendes ModeUsystem dar, wenn man
die Wechselwirkung von krankheitserregen­
den Bakterien mit ihren Wirtszellen erforschen
will.
Am Lehrstuhl für Mikrobiologie wird Listeria mono­
cytogenes schon seit vielen Jahren intensiv unter­
sucht. Im Mittelpunkt unserer im Rahmen des SFB
469 durchgeführten Arbeiten stehen verschiedene
Aspekte der Wechselwirkung dieses Bakteriums mit
menschlichen und tierischen Zellen.
Zu den so genannten fakultativ intrazellulären Bak­
terien, zu denen L. monocytogenes gehört, sind auch
die Verursacher vieler schwerer Erkrankungen zu zäh­
len, darunter Tuberkulose (Mycobacterium tuberculo­
sis), Durchfallerkrankungen (Shigella dysenteriae und
Salmonella enterica) und Lungenentzündungen (Le­
gionella pneumophila). Die durch L. monocytogenes
ausgelösten Erkrankungen sind glücklicherweise re­
lativ selten; sie verlaufen jedoch bei zu später Be­
handlung sehr schwer. Oft kommt es dabei zu töd­
lich endenden Gehirn- oder Gehirnhautentzündungen.
Die wesentlichen Stadien des intrazellulären Infekti­
onsverlaufs von L. monocytogenes - der Einfachheit
halber im folgenden als Listerien bezeichnet - wur-
den in den vergangenen 15 Jahren in mehreren la­
boratorien intensiv untersucht. Dabei wurden auch
bakterielle Gene identifiziert und charakterisiert, die
am Durchlaufen des Infektionszyklus beteiligt sind.
Die Listerien werden von ihren Wirtszellen aufgenom­
men oder führen ihre Aufnahme mit Hilfe spezieller
Oberflächenproteine herbei, den so genannten Inter­
nalinen_ Nach der Aufnahme sind die Bakterien zu­
nächst noch von einer Membran umschlossen, aus
der sie sich dann mit Hilfe eines porenbildenden
Toxins (Listeriolysin) und eines Enzyms (einer Phos­
pholipase) befreien. Sie dringen in das Cytosol der
Zelle vor und vermehren sich dort intensiv (Abb. 1A).
Sobald sich die Listerien intrazellulär vermehren,
bringt eines ihrer Oberflächen proteine (ActA) zellulä­
re Proteine dazu, wirtszelleigene Aktinfilamente zu
bilden. Dabei handelt es sich gewissermaßen um
Fäden, die aus vielen identischen Proteinunterein­
heiten bestehen, durch deren ständige Neubildung
sich die Bakterien einerseits innerhalb der Zelle be­
wegen. Andererseits können die Listerien mit diesen
Aktinfilamenten fingerförmige Ausstülpungen der
Zellmembran erzeugen und über diese in die Nach­
barzellen eindringen, indem diese Ausstülpungen mit
den darin enthaltenen Listerien von den Nachbarzel­
len aufgenommen werden. Nach der Auflösung der
doppelten Membranhülle können sich die Bakterien
dann erneut in der Zelle vermehren und bewegen.
Auf diese Weise gelingt es ihnen, sich im Gewebe
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