Ein Nährstoff, der in der menschlichen Ernährung weit verbreitet ist, soll das Überleben eines krebserregenden Bakteriums unterstützen, so eine neue Yale-Studie. Die Ergebnisse könnten einen wichtigen Angriffspunkt für neue Medikamente zur Bekämpfung zahlreicher Infektionskrankheiten beim Menschen aufzeigen.
Es wurde festgestellt, dass der Nährstoff namens Ergothionein oder EGT, ein bekanntes Antioxidans, Bakterien vor oxidativem Stress schützt – einem Ungleichgewicht im Körper zwischen reaktiven Sauerstoffspezies, bekannt als freie Radikale, und Antioxidantien – was ein Kennzeichen vieler krankheitsverursachender Infektionen ist .
Oxidativer Stress tritt auf, wenn Immunzellen sauerstoffhaltige freie Radikale produzieren, um schädliche Bakterien abzutöten. Unter diesen Umständen sind Bakterien zum Überleben auf antioxidative Moleküle angewiesen, die den vom Immunsystem erzeugten freien Radikalen entgegenwirken.
Trotz jahrzehntelanger Forschung sind die spezifischen Moleküle, die bestimmte Bakterien verwenden, um sich vor freien Radikalen in unserem Körper zu schützen, ein Rätsel geblieben.
Die neuen Erkenntnisse, veröffentlicht am 7. November in der Zeitschrift Zellegeben wichtige Hinweise.
In der Studie fanden Forscher des Yale Microbial Sciences Institute heraus, dass Bakterien den EGT-Nährstoff aufnehmen, der in Lebensmitteln wie Pilzen, Bohnen und Getreide reichlich vorhanden ist, um ihr Überleben zu unterstützen. Im Fall des Magenkrebserregers Helicobacter pylori nutzte das Bakterium den Nährstoff, um im Wirtsgewebe erfolgreich ums Überleben zu konkurrieren.
Während sich ähnliche Studien mit dem Bereich der Genetik befassten, entdeckten die Yale-Wissenschaftler die bakterielle EGT-Aufnahme mithilfe von Massenspektrometrie und einer neuartigen Technik, die sie „reaktivitätsgesteuerte Metabolomik“ nennen – die sich die einzigartige Chemie spezifischer Klassen von Molekülen zunutze macht, um sie in komplexen biologischen Verfahren zu identifizieren die Einstellungen.
„Wir waren begeistert, einen unkonventionellen Mechanismus zu entdecken, der es Bakterien ermöglicht, oxidativem Stress während einer Infektion zu widerstehen“, sagte Stavroula Hatzios, Assistenzprofessorin für Molekular-, Zell- und Entwicklungsbiologie und Chemie an der Fakultät für Künste und Wissenschaften in Yale und leitende Autorin des lernen.
„Da das Protein, das Bakterien zur Aufnahme von EGT verwenden, anders wirkt als sein Gegenstück in menschlichen Zellen, sind wir optimistisch, dass ein spezifisches Medikament entwickelt werden könnte, um die mikrobielle Aufnahme dieses Nährstoffs zu hemmen“, fügte sie hinzu.
Auch menschliche Zellen nehmen Nahrungs-EGT auf. Beim Menschen ist EGT für seine entzündungshemmenden Eigenschaften bekannt und wird weithin mit der Krankheitsprävention in Verbindung gebracht.
Reduzierte EGT-Spiegel wurden mit einem erhöhten Risiko für neurodegenerative, kardiovaskuläre und Autoimmunerkrankungen in Verbindung gebracht, was darauf hindeutet, dass der bakterielle Konsum dieses Nährstoffs weitreichende Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit haben kann.
Mehr Informationen:
Daniel G. Dumitrescu et al, Ein mikrobieller Transporter des diätetischen Antioxidans Ergothionein, Zelle (2022). DOI: 10.1016/j.cell.2022.10.008