Prä­zi­si­ons­me­di­zin für chro­ni­sche Entzündungserkrankungen

Para­ty­phus ist eine Infek­ti­ons­krank­heit mit hohem Fie­ber, Bauch­schmer­zen und Übel­keit, zuwei­len auch Durch­fall, die unbe­han­delt töd­lich ver­lau­fen kann. Sie ähnelt dem bes­ser bekann­ten Typhus, wird jedoch durch einen ande­ren bak­te­ri­el­len Erre­ger aus­ge­löst. Wäh­rend Para­ty­phus in Deutsch­land und Euro­pa heu­te sehr sel­ten gewor­den sind, kommt es in Asi­en wei­ter­hin gele­gent­lich zu Para­ty­phus-Epi­de­mien, vor allem nach Natur­ka­ta­stro­phen wie Über­schwem­mun­gen. Im Mit­tel­al­ter hin­ge­gen ver­ur­sach­te der Para­ty­phus in Euro­pa Epi­de­mien mit hohen Opferzahlen.
For­schen­de des Exzel­lenz­clus­ters „Pre­cisi­on Medi­ci­ne in Chro­nic Inflamma­ti­on“ (PMI) haben nun erst­mals die mensch­li­che Immun­ge­ne­tik zu Typhuser­kran­kun­gen in Euro­pa genau­er unter­sucht und ein Risi­ko­gen iden­ti­fi­ziert, das für Para­ty­phus anfäl­li­ger macht. Die­ses Risi­ko­gen ist auch heu­te noch in der euro­päi­schen Bevöl­ke­rung vor­han­den und stei­gert zugleich das Risi­ko für moder­ne Ent­zün­dungs­er­kran­kun­gen wie Mul­ti­ple Skle­ro­se oder Typ-I-Dia­be­tes. Sei­ne Ergeb­nis­se hat das Team um Pro­fes­sor Ben Krau­se-Kyo­ra, Archäo­lo­ge und Bio­che­mi­ker am Insti­tut für Kli­ni­sche Mole­ku­lar­bio­lo­gie (IKMB) der Chris­ti­an-Albrechts-Uni­ver­si­tät zu Kiel (CAU) und des Uni­ver­si­täts­kli­ni­kums Schles­wig-Hol­stein (UKSH), Cam­pus Kiel, vor kur­zem in der Fach­zeit­schrift „Fron­tiers in Immu­no­lo­gy“ veröffentlicht.
Anfang der 1990er Jah­ren fand man bei Umbau­maß­nah­men am Hei­li­gen-Geist-Hos­pi­tal in Lübeck die Über­res­te zahl­rei­cher Men­schen, die im Mit­tel­al­ter im Zuge meh­re­rer Mas­sen­be­stat­tun­gen dort begra­ben wur­den. Ver­teilt auf ver­schie­de­ne Gru­ben unter­schied­li­cher Grö­ße wur­den ins­ge­samt mehr als 800 Ske­let­te aller Geschlech­ter und Alters­stu­fen gebor­gen, die auf die zwei­te Hälf­te des 14. Jahr­hun­derts datiert wer­den konn­ten. In einer vor­an­ge­gan­ge­nen Arbeit hat das Team um Krau­se-Kyo­ra aus 92 Ske­let­ten soge­nann­te aDNA, also alte DNA, iso­liert und ana­ly­siert. So konn­ten sie in den Über­res­ten den für Para­ty­phus ursäch­li­chen Erre­ger Sal­mo­nel­la ente­ri­ca sub­sp. ente­ri­ca Para­ty­phi C iden­ti­fi­zie­ren und damit zei­gen, dass die Men­schen in dem Mas­sen­grab im Zuge einer Para­ty­phus-Epi­de­mie gestor­ben waren.

„Nun haben wir die Gene die­ser Ver­stor­be­nen, die für das Immun­sys­tem und damit die Bekämp­fung sol­cher Erre­ger wich­tig sind, eben­falls anhand der noch vor­han­de­nen DNA analysiert.“
— Krau­se-Kyo­ra, Mit­glied im Exzel­lenz­clus­ter PMI

So konn­ten die For­schen­den ein Risi­ko­gen iden­ti­fi­zie­ren, das im Ver­gleich zur Gesamt­be­völ­ke­rung der dama­li­gen Zeit bei den Ver­stor­be­nen aus dem Mas­sen­grab beson­ders häu­fig vor­kam. „Die­se Gen­va­ri­an­te hat offen­bar dazu geführt, dass das Immun­sys­tem der Men­schen, die die­se Vari­an­ten auf­wie­sen, den Para­ty­phus-Erre­ger nicht so gut abweh­ren konn­ten und daher eher dar­an erkrank­ten“, erklärt Mag­da­le­na Hal­ler, Erst­au­torin der Arbeit und Dok­to­ran­din in der Arbeits­grup­pe „aDNA Ana­ly­se“ am IKMB. Die Gen­va­ri­an­te wur­de bereits für Men­schen in Asi­en in Zusam­men­hang mit Para­ty­phus beschrie­ben, für Euro­pa gab es bis­her jedoch kei­ner­lei Studien.
Die Gen­va­ri­an­te HLA-DRB1*03:01 liegt in dem Gen­be­reich, der für eine spe­zi­fi­sche Immun­ant­wort gegen Bak­te­ri­en und Viren wich­tig ist. Mit­hil­fe von Model­lie­run­gen am Com­pu­ter konn­te das Team wei­te­re Indi­zi­en dafür fin­den, dass Men­schen mit die­ser Vari­an­te den Para­ty­phus-Erre­ger weni­ger wirk­sam abweh­ren können.
„Wir haben errech­net, wie gut die Struk­tu­ren, die von dem Gen kodiert wer­den, an den Para­ty­phus-Erre­ger bin­den“, erklärt Koau­tor Pro­fes­sor Tobi­as Lenz von der Uni­ver­si­tät Ham­burg und vom Max-Planck-Insti­tut für Evo­lu­ti­ons­bio­lo­gie in Plön, eben­falls Mit­glied im Exzel­lenz­clus­ter PMI. „So konn­ten wir zei­gen, dass die von die­ser Gen­va­ri­an­te kodier­ten Struk­tu­ren ver­mut­lich schlech­ter an den Krank­heits­er­re­ger von Para­ty­phus bin­det und ihn daher schlech­ter bekämp­fen kann, als bei ande­ren Vari­an­ten die­ses Gens. Das wür­de erklä­ren, war­um beson­ders vie­le Men­schen mit die­ser Vari­an­te an Para­ty­phus gestor­ben sind“, so Lenz weiter.
Die Gen­va­ri­an­te, die für Para­ty­phus anfäl­li­ger macht, kommt auch heu­te noch bei Men­schen in Euro­pa vor. Stu­di­en haben gezeigt, dass sie auch bei moder­nen Ent­zün­dungs­krank­hei­ten eine Rol­le spie­len könn­ten. So begüns­tigt sie zum Bei­spiel unge­wünsch­te Immun­re­ak­tio­nen auf Bestand­tei­le aus der Nah­rung, also Nah­rungs­mit­tel­all­er­gien, aber auch ent­zünd­li­che Erkran­kun­gen wie Mul­ti­ple Skle­ro­se (MS) und Typ-I-Dia­be­tes. Gleich­zei­tig wird die­se Vari­an­te aber auch mit einem gewis­sen Schutz vor Lun­gen­er­kran­kun­gen wie Tuber­ku­lo­se in Ver­bin­dung gebracht.
Genau wegen sol­cher Zusam­men­hän­ge erfor­schen Krau­se-Kyo­ra und sein Team alte Krank­heits­er­re­ger und alte mensch­li­che DNA. „Die Erkennt­nis­se über die Ent­wick­lung sol­cher Erkran­kun­gen und des mensch­li­chen Immun­sys­tems kön­nen zu einem bes­se­ren Ver­ständ­nis über die Ent­ste­hung moder­ner Erkran­kun­gen des Immun­sys­tems, wie chro­ni­scher Ent­zün­dungs­er­kran­kun­gen, bei­tra­gen“, erklärt Krause-Kyora.