Afrika: Forscher der Saar-Uni helfen beim Kampf gegen Infektionskrankheiten

Das Projekt findet im Rahmen der „Afrika-Initiative“ der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) statt. Es wird nun in der zweiten Phase mit rund 1,2 Millionen Euro für drei Jahre von der DFG gefördert. Mit Saarbrücker Bioinformatikern möchten die Forscher das Erbgut der Bakterien genauer untersuchen, um Krankheiten vorzubeugen oder geeignete Therapien zu entwickeln.

Jeder von uns kennt Entzündungen wie ein Gerstenkorn im Auge oder ein Furunkel auf der Nase. Verantwortlich hierfür ist ein kugelförmiger Infektionserreger, Staphylococcus aureus. Er ist weltweit verbreitet und bei etwa jedem dritten Menschen auf Haut oder Schleimhäuten nachweisbar. Unter bestimmten Umständen kann er auch schwere, zum Teil lebensbedrohliche Organinfektionen oder Blutvergiftungen verursachen.

Hierzulande ist der Keim gut erforscht und auch seine Bedeutung als antibiotikaresistenter Krankenhauskeim (MRSA) wird intensiv untersucht. Ganz anders stellt sich jedoch die Situation in Entwicklungsländern – besonders in Afrika – dar. Hier werden Staphylokokken-Infektionen nur selten diagnostiziert und – da sie nicht zu den vermeintlich „wichtigen“ Infektionskrankheiten wie Tuberkulose, Malaria oder HIV gerechnet werden – noch seltener adäquat behandelt.

„Auch in Afrika ist der Erreger Staphylococcus aureus jedoch für viele schwere Krankheitsfälle verantwortlich“, sagt Professor Mathias Herrmann, Direktor des Instituts für Medizinische Mikrobiologie und Hygiene am Homburger Uniklinikum. „Das Besondere dabei ist, dass der Erreger in diesen tropischen Ländern oft andere Krankheitserscheinungen verursacht als bei uns. Dabei wissen wir nicht, ob dies an einer anderen Erbsubstanz der in Afrika vorherrschenden Staphylokokken-Keime oder an anderen, Erreger-unabhängigen Bedingungen liegt.“

Gemeinsam mit Wissenschaftlern aus Tansania, Gabun und Mozambique vergleicht das Team um Mathias Herrmann und Lutz von Müller Bakterienstämme hinsichtlich ihrer Erbsubstanz und der daraus resultierenden krankmachenden Faktoren – sowohl in Deutschland als auch in den beteiligten afrikanischen Ländern. Neben den Forschern aus Homburg und Afrika sind auch Kollegen der Westfälischen Wilhelms-Universität in Münster sowie der Albert-Ludwigs-Universität Freiburg an dem Projekt beteiligt.

Das Vorhaben wird von der DFG seit 2010 finanziell gefördert. „In der ersten Förderphase haben wir einzelne Bakterienstämme genauer charakterisiert“, erklärt Herrmann. Dabei haben die Wissenschaftler nachgewiesen, dass die Mehrzahl der isolierten afrikanischen Bakterienstämme bestimmte, an der Krankheitsentstehung beteiligte Gene aufweist.

„Interessanterweise kommen diese Gene bei den Staphylokokken-Erregern in unseren Breiten nur sehr selten vor. Die Ursachen für diese Unterschiede sind jedoch vollständig unbekannt“, kommentiert Herrmann das Ergebnis. Für ihre Untersuchungen haben die Forscher in den afrikanischen Partnereinrichtungen gezielt die diagnostische Expertise und Infrastruktur unterstützt und dabei zum ersten Mal über 1200 Stämme des Erregers gesammelt. Diese klinisch gut definierten Proben werden derzeit in der Kryobank des Fraunhofer-Instituts für Biomedizinische Technik in St. Ingbert gelagert.

In der zweiten Förderphase, die derzeit anläuft, möchten die Wissenschaftler die Gesamt-Erbsubstanz (Genome) der einzelnen Stämme genauer unter die Lupe nehmen. „Auf diese Weise können wir sehen, an welchen Stellen des Erbguts sich die Bakterien unterscheiden“, erklärt Herrmann die anstehenden Arbeiten. „Diese Erkenntnisse können helfen, die Diagnostik zu verbessern, passende Therapien zu entwickeln oder Erkrankungen vorzubeugen.

Besonders wichtig ist dabei natürlich, ob der Nachweis und die Behandlung von Staphylokokken-Erkrankungen in Afrika andere, den dortigen Bedingungen angepasste und bisher aus entwickelten Ländern nicht bekannte Bedingungen und Maßnahmen erfordert.“ Um die große Menge biologischer Daten effizient auszuwerten, werden die Mikrobiologen eng mit den Saarbrücker Bioinformatikern um Professor Volkhard Helms zusammenarbeiten.

Das Forschungsvorhaben findet im Rahmen der „Afrika-Initiative“ der DFG statt. Ziel ist es, Infektionskrankheiten zu bekämpfen sowie die Forschung zu diesen Erkrankungen in Afrika voranzubringen und auszubauen. Zudem bietet das Projekt auch afrikanischen und deutschen Nachwuchswissenschaftlern an, Erfahrungen im jeweiligen Partnerland zu erhalten. Insbesondere afrikanische Forscher und Mediziner können so Methoden der Grundlagenforschung, der Diagnostik und Therapie erlernen, um diese später in ihren Heimatländern zu nutzen.

Weitere Informationen zum Projekt und zur Afrika-Initiative der DFG gibt es unter:
www.staph.de
www.african-german-staph.net/
www.dfg.de/dfg_magazin/aus_der_wissenschaft/afrika_initiative/

Fragen beantworten:
Prof. Dr. Mathias Herrmann,
Direktor des Instituts für Medizinische Mikrobiologie und Hygiene
Uniklinikum Homburg
Tel.: 06841 16-23900
E-Mail: mathias.herrmann(at)uks.eu

PD Dr. Lutz von Müller
Oberarzt
Institut für Medizinische Mikrobiologie und Hygiene
Uniklinikum Homburg
Tel.: 06841 16-23907
E-Mail: lutz.mueller(at)uks.eu