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Von Ostasien in die ganze Welt: Neue Studie zur Ausbreitung multiresistenter Tuberkulose-Erreger

19.01.2015 - (idw) Deutsches Zentrum für Infektionsforschung

Wissenschaftler unter der Leitung des Forschungszentrums Borstel und des Deutschen Zentrums für Infektionsforschung (DZIF), des Instituts Pasteur de Lille und des Muséum National dHistoire Naturelle in Paris konnten erstmals die weltweite Verbreitung eines multiresistenten (MDR)-Tuberkulose-Stammes des sogenannten Beijing-Genotyps nachweisen. Die Studie zeigt, dass die effiziente Tuberkulose-Überwachung mit molekularbiologischen Methoden wichtig ist, um Ausbrüche von MDR-Stämmen rechtzeitig zu erkennen und die Ausbreitung der multiresistenten Tuberkulose in Zukunft einzudämmen. Wie verbreiten sich Krankheitserreger? Welche Faktoren spielen dabei eine Rolle? Und warum sind manche Erreger erfolgreicher als andere? Ein internationales Konsortium aus 55 Wissenschaftlern unter der Leitung von Prof. Stefan Niemann (Forschungszentrum Borstel, Deutsches Zentrum für Infektionsforschung, DZIF) und den französischen Kollegen Prof. Philip Supply (Institut Pasteur de Lille) und Prof. Thierry Wirth (Muséum National d'Histoire Naturelle, Pairs), gingen diesen Fragen auf den Grund und rekonstruierten die Evolution und die geographische Verbreitung eines Tuberkulose-Erregers des sogenannten Beijing-Genotyps. Diese spezielle Untergruppe der Tuberkulose-Bakterien wurde in der Vergangenheit mit dem vermehrten Auftreten von Antibiotikaresistenzen, besonders Multiresistenzen (MDR), in Verbindung gebracht. Beijing-Stämme treten vor allem in den Regionen der ehemaligen Sowjet Union auf, wo derzeit sehr hohe MDR-Tuberkuloseraten beobachtet werden.

Im Rahmen der Studie wurde der genetische Fingerabdruck von knapp 5.000 Beijing-Stämmen aus 99 Ländern erstellt, um die globale Populationsstruktur und weltweite Ausbreitung des Beijing-Typs zu untersuchen. Zusätzlich wurde von 110 Stämmen das gesamte Erbgut (Genom) entschlüsselt, um Erfolgsmechanismen von multiresistenten Stämmen zu ermitteln. Die Ergebnisse dieser Studie werden in dieser Woche in der Fachzeitschrift Nature Genetics veröffentlicht.

Wir konnten zeigen, dass der Ursprung des Beijing-Genotyps in Ostasien liegt und er sich von dort aus in mehreren Wellen fast auf der ganzen Welt ausgebreitet hat, so Prof. Stefan Niemann, Leiter der Studie am Forschungszentrum Borstel und Koordinator des Schwerpunkts Tuberkulose im DZIF. Bemerkenswert war der Befund, dass die hohen MDR-Tuberkuloseraten in Osteuropa hauptsächlich auf zwei Outbreak-Stämme zurückzuführen sind. Besonders vorteilhafte Mutationen im Erbgut der Bakterien sind wahrscheinlich eine Hauptursache für deren effizientere Übertragung und die massive Ausbreitung in den letzten 20 Jahren. Interessanterweise lässt sich der Beginn der MDR-Tuberkulose-Epidemie in Osteuropa auf die Zeit des Zusammenbruchs der Gesundheitssysteme der ehemaligen Sowjetunion datieren, erläutert Dr. Matthias Merker, Erstautor der Studie, und verweist damit auf einen weiteren, für die weltweite Eindämmung der MDR-Tuberkulose, wichtigen Faktor.

Die unkontrollierte Verbreitung der MDR-Tuberkulose in Osteuropa, aber auch in anderen Regionen der Welt, wie Südafrika, stellt eine enorme Herausforderung für das Gesundheitswesen im 21. Jahrhundert dar. Die Studie zeigt, dass die effiziente Überwachung der Ausbreitung resistenter TB-Stämme mit molekularbiologischen Verfahren essentiell ist, um Outbreaks hochvirulenter MDR-Varianten schnell zu erkennen und eindämmen zu können. Darüber hinaus sind der schnelle Nachweis von Resistenzen zur Einleitung einer wirksamen Therapie, sowie die Entwicklung neuer Medikamente von entscheidender Bedeutung für die erfolgreiche Bekämpfung der Tuberkulose.

Genau um diese Schwerpunkte geht es bei unserer Arbeit im Forschungsbereich Tuberkulose" des DZIF und dem EU FP7 Patho-Ngen-Trace Projekt. Besonders wichtig ist hierbei die schnelle Translation der Ergebnisse der Grundlagenforschung in die Anwendung, erklärt Prof. Niemann.

Publikation:
Merker et al: Evolutionary history and global spread of the Mycobacterium tuberculosis Beijing lineage. Nature Genetics, Online-Vorabveröffentlichung am 19. Januar 2015, doi: 10.1038/ng.3195


Link: http://nature.com/articles/doi:10.1038/ng.3195

Kontakt:
Prof. Stefan Niemann
Forschungszentrum Borstel Leibniz-Zentrum für Medizin und Biowissenschaften
Telefon: 04537/188 7620
Mail: sniemann@fz-borstel.de Weitere Informationen:http://nature.com/articles/doi:10.1038/ng.3195 Veröffentlichung
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