Mangan spielt eine Schlüsselrolle bei bakteriellen Infektionen

25.09.2018 - USA

Die Fähigkeit, Mangan während der Infektion zu erwerben, ist für die Virulenz von Enterococcus faecalis bei Tieren unerlässlich, so eine Studie über PLOS-Pathogene von José Lemos vom University of Florida College of Dentistry und Kollegen.

Mangan ist ein essentieller Mikronährstoff für bakterielle Krankheitserreger während der Infektion. Um Infektionen zu verhindern, begrenzt der Wirt die Verfügbarkeit von Mangan für eindringende Bakterien durch einen aktiven Prozess, der als Ernährungsimmunität bekannt ist. Um diese Einschränkung zu überwinden, produzieren Bakterien hochaffine Mangan-Aufnahmesysteme, um diesen Nährstoff aus dem Wirtsgewebe zu entfernen. Über die mögliche Rolle von Mangan bei der Virulenz von E. faecalis - einer der Hauptursachen für im Krankenhaus erworbene Infektionen, die aufgrund ihrer außergewöhnlichen Multidrug-Resistenz oft schwer zu behandeln sind - ist jedoch wenig bekannt. Um diese Wissenslücke zu schließen, identifizierten und charakterisierten Lemos und Kollegen die wichtigsten Mangan-Akquisitionssysteme dieses opportunistischen Erregers.

Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass diese Transporter für das Wachstum von E. faecalis in manganbeschränkten Umgebungen unerlässlich sind. Die gleichzeitige Inaktivierung von drei Hauptmangantransportern führte zum Verlust der Virulenz in Kaninchen- und Mausinfektionsmodellen. Im Gegensatz zum nicht veränderten Bakterienstamm fehlte der Mutantenstamm ohne die drei Transporter in infizierten Organen wie Herz und Blase praktisch nicht. Zusammenfassend zeigen die Ergebnisse, dass die Manganakquisition für die Virulenz von E. faecalis unerlässlich ist. Nach Ansicht der Autoren könnten Mangan-Aufnahmesysteme vielversprechende Ziele für die Entwicklung neuer antimikrobieller Therapien zur Bekämpfung von Infektionen sein.

"Während wir und andere gezeigt haben, dass die Inaktivierung bestimmter Gene und Pfade die Fähigkeit von E. faecalis und verwandten Bakterien, Krankheiten zu verursachen, negativ beeinflussen kann, ist dies das erste Mal, dass wir ein so dramatisches Ergebnis in Bezug auf den Verlust der Virulenz in Säugermodellen beobachten konnten", sagt Lemos. "Darüber hinaus war dieser vollständige Verlust der Virulenz nicht mit einem allgemeinen Fitnessverlust verbunden, da die Mutante, der alle 3 Mangan-Aufnahmesysteme fehlten, normale Wachstums- und Überlebensraten im Labor zeigte, wenn Mangan in überschüssigen Mengen bereitgestellt wurde."

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