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Innere Medizin 29. September 2008

Altruistische Bakterien

Selbstaufopferung für andere gilt als hohes moralisches Gut. Umso erstaunlicher, dass Forscher der Eid­genössischen Technischen Hoch­schule Zürich dieses Prinzip auch auf der untersten Ebene des Lebens fanden, bei den Einzellern.

Die im Fachmagazin Nature publizierte Arbeit beschreibt, wie Salmonellen, die mit verunreinigter Nahrung in den Darm gelangen ihr Vermehrungsproblem aufgrund der Konkurrenz mit der Darmflora lösen: Ein Teil der Bakterien dringt ins Darmgewebe ein und wird durch das Immunsystem getötet. Durch diesen Vorgang wird eine lokale Entzündung ausgelöst, die einen grossen Teil der Darmflora eliminiert. Die im Darm verbliebene Gruppe erhält dadurch die Gelegenheit, sich bei vermindertem Konkurrenzdruck zu vermehren und die Erkrankung einzuleiten.
Ob ein Bakterium zur selbstaufopfernden oder zur profitierenden Gruppe gehört, entscheidet sich bei der Zellteilung. Salmonellen vermehren sich rasch und bilden genetisch identische Abkömmlinge. Bei der Mitose werden neben dem Genom auch diverse Zellbestandteile zufällig auf die beiden Tochterzellen verteilt. Dieser Zufallsprozess führt dazu, dass nicht alle Abkömmlinge dieselben Eigenschaften haben. Zwei Gruppen von Zellen entstehen, welche – obwohl genetisch identisch – unterschiedliche Eigenschaften und Verhaltensweisen erlangen. Gerade weil sie aber dieselben Gene haben, funktioniert dieses biologische Konzept so gut: Gäbe es Unterschiede, würde sich der aufopfernde Typ rasch selbst ausrotten.

Quelle: ETH Zürich

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