Campylobacter jejuni ist eine der weltweit häufigsten bakteriellen Infectionen von Lebensmitteln. Britische Wissenschaftler haben kürzlich die vollständige Analyse des Erbmaterials dieses Bakterium abgeschlossen. Dies wird unser Verständnis über die hohen Infektionsraten dieses Bakteriums erweitern und uns bessere Möglichkeiten für seine Bekämpfung an die Hand geben.

Campylobacter jejuni wurde erst in den SiebzigerJahren als ernstzunehmender Keim im Lebensmittelbereich erkannt, obwohl er wahrscheinlich für doppelt soviele Magen-Darm-Infektionen verantwortlich ist wie die weitaus bekannteren Salmonellen. Urspünglich als harmloser Darmbewohner verschiedener Tierarten eingestuft, wird nun der Frage nachgegangen, wie ein Bakterium ohne jeden negativen Effekt zum Beispiel den Darm von Vogelarten besiedeln kann, aber beim Menschen als Krankheitserreger wirkt. Es reicht bereits eine sehr niedrige Keimzahl für eine Infektion aus, und in den letzten zwanzig Jahren haben durch Campylobacter verursachte Lebensmittelvergiftungen in den Industrieländern stark zugenommen. Bei gesunden Menschen konnten bisher keine Campylobacterkeime nachgewiesen werden und auch eine Ansteckungsgefahr durch infizierte Personen existiert nicht. Symptome die nach dem Verzehr von Campylobacter-infizierten Lebensmitteln oder Wasser auftreten sind vor allem Durchfall, aber auch Fieber, Übelkeit, Kopf- und Bauchschmerzen können auftreten. Typischerweise sind die ersten Symptome 2-5 Tage nach dem Verzehr verdorbener Produkte zu beobachten und können die Patienten dann für bis zu 10 Tage erheblich schwächen.

Nachdem das Erbmaterial des Bakteriums nun vollständig bekannt ist, arbeiten Wissenschaftler an drei verschiedenen Forschungszentren in Großbritannien mit Hochdruck daran, die einzelnen Genfunktionen zu entschlüsseln. Ein spezieller Bereich der Forschung verfolgt die unterschiedliche Aktivität bestimmter Gene unter verschiedenen Bedingungen im Körper und damit die Menge und Art der vom Bakterium gebildeten Eiweisse. Dabei wird z.B. ermittelt, wie das Bakterium auf Temperaturveränderungen, auf niedrige Nährstoffgehalte, auf verschiedene Säuregrade oder Gallensalzmengen reagiert. Daraus werden sich wichtige Hinweise auf die Widerstandsfähigkeit von Campylobacter in so unterschiedlichen Umgebungen wie Wasser, rohem Fleisch oder unserem Magen-Darm-Trakt ergeben und hoffentlich auch Massnahmen ableiten lassen, um das Wachstum der Keime zu verhindern. Die Gene, von denen man vermutet, daß sie für die hohe Infektiosität des Bakteriums verantwortlich sind, werden sehr detailliert untersucht. So wird man z.B. Erbanlagen gezielt verändern und dann den Einfluß dieser Veränderung auf die Genfunktion untersuchen.

Solche Informationen können heute mit modernsten Mitteln relativ schnell generiert werden. Sogenannte Microarrays oder DNA-Chips dienen dazu, sehr viele Gensequenzen, im Fall Campylobacter 1700, auf einer winzigen Fläche unterzubringen. Dann läßt man Extrakte aus Campylobacterkeimen quasi über diese Chips fließen. Diese Extrakte enthalten Teile der aktiven Gene, die dann auf den Chips ihr passendes Gegenstück finden und daran binden. Eine solche Bindung läßt sich mikroskopisch sichtbar machen. Damit ist die Untersuchung welche Gene des Bakteriums unter welchen Wachstumsbedingungen aktiv sind, schnell un auch kostengünstig möglich.

Erste Ergebnisse dieser Untersuchungen sind schon verfügbar. So wurden interessanterweise bisher noch keine Gene in Campylobacter identifiziert, die denen ähneln, die für die Infektziosität anderer Krankheitskeime verantwortlich sind. Campylobacter scheint dagegen mehrere Kopien eines Gens zu besitzen, das als Bauanleitung für ein bestimmtes Enzym fungiert. Dieses Enzym codiert die Veranderung der Oberflächenstrukturen des Bakteriums. Bemerkenswert ist weiterhin, daß für mehr als ein Drittel dieser Gene keine ähnlichen Gegenstücke in der gesamten belebten Natur existieren: ein Hinweis darauf, daß Campylobacter vielleicht eine bisher einmalige Infektionsstrategie entwickelt hat. Ohne die heutigen Möglichkeiten der DNA-Analyse wären wir niemals darauf gekommen.

FOOD TODAY 07/1999