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Montag, 05.12.2016
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Lepra traf schon frühe Vorfahren des Menschen

Schon vor fast 14 Millionen Jahren verursachte ein Erreger ähnliche Symptome

Über 10 Millionen Jahre alt: Lepra gehört zu den ältesten Krankheiten der Menschheit. Dies haben Forscher bei einem Genomvergleich zweier Lepraerreger herausgefunden. Die Analyse zeigt, dass diese einen gemeinsamen Vorfahren hatten, der wahrscheinlich schon vor knapp 14 Millionen Jahren die gleichen Krankheitssymptome hervorrufen konnte. Die Ergebnisse bieten so neue Einsichten in die Evolution einer der ältesten menschlichen Krankheiten, berichten die Forscher im Fachmagazin "Proceedings of the National Academy of Sciences".
Mycobacterium leprae aus einer Hautzellenprobe.

Mycobacterium leprae aus einer Hautzellenprobe.

Aussatz – unter diesem Namen ist Lepra noch bekannt, denn wer im mittelalterlichen Europa erkrankte, der galt aufgrund der Ansteckungsgefahr als Aussätziger. Heute ist Lepra vielen nur noch als Name geläufig, denn seit dem 16. Jahrhundert werden nur noch wenige, eingeschleppte Fälle verzeichnet. In Ländern wie etwa Indien oder Brasilien tritt die Krankheit hingegen noch relativ häufig auf.

Die Infektionskrankheit wird durch Bakterien verursacht und zeichnet sich durch stark zerstörte Haut und Schleimhäuten aus, die sich zu Geschwüren entwickeln können. Da die Krankheit auch die Nervenzellen befallen kann, verlieren Betroffene das Gefühl in Fingern, Füßen und anderen Körperteilen und merken nicht mehr, wenn sie sich verletzen.

DNA eines seltenen Lepraerregers sequenziert


Bis vor einigen Jahren dachte man, dass ausschließlich das Lepra-Bakterium Mycobacterium leprae für Infektionen verantwortlich sei, aber 2008 fanden Forscher dann eine weitere bisher unbekannte Spezies: das Mycobacterium lepromatosis. Diese Form gilt als nächster Verwandter des klassischen Lepra-Erregers und ist verantwortlich für eine äußerst seltene, aber sehr aggressive Form der Krankheit namens Lepromatose. Diese kommt jedoch hauptsächlich bei Bewohnern Mittelamerikas vor.


Johannes Krause von der Universität Tübingen und Stewart Cole von der Eidgenössischen Technischen Hochschule Lausanne untersuchten nun das Lepromatose-Bakterium in einer Genomstudie genauer. Dabei ist sowohl der Lepra- als auch die Lepromatose-Erreger sehr schwer zu kultivieren, da die Bakterien sich offenbar im Laufe der Evolution soweit an ihren Wirt angepasst haben, dass sie ohne ihn nicht überleben können.

Daher entnahmen die Wissenschaftler M. lepromatosis-Bakterien aus der Gewebeprobe eines mexikanischen Lepromatose-Patienten. Sie konnten dann das Genom entschlüsseln und verglichen dieses mit dem bereits bekannten Genom von M. leprae.

Lepra gehört zu den ältesten Krankheiten


Der Genomvergleich zeigte: Zwar unterschieden sich die beiden Erreger relativ stark in ihrer DNA-Sequenz, doch sie besitzen einen gemeinsamen Vorfahren vor mehr als 10 Millionen Jahren. Damit gehören Lepra-ähnliche Krankheiten zu den ältesten menschlichen Krankheiten überhaupt, berichten die Forscher. Schon die frühesten Vorfahren der Menschen müssten demnach mit Lepra-ähnlichen Erregern zu tun gehabt haben.

Außerdem fanden die Wissenschaftler heraus, dass der gemeinsame Vorfahre der Lepra- und Lepromatose-Erreger bereits ein stark reduziertes Genom besaß, das zahlreiche Gene verloren hatte. Die beiden untersuchten Bakterienstämme trennten sich dann vor etwa 13,9 Millionen Jahren und verloren im Laufe der folgenden Millionen Jahre weitere Gene – jedoch jeweils an unterschiedlichen Stellen im Genom. "Wir gehen davon aus, dass sich beide Erreger im Laufe der Zeit an ihren Wirt angepasst haben und Gene, die nicht mehr gebraucht wurden, verloren gingen", so Cole.

Vorfahre verursachte wahrscheinlich ähnliche Symptome


Die aktuelle Analyse zeigt zudem, dass M. lepromatosis wie M. leprae die Fähigkeit besitzt, Nervengewebe zu infizieren. "Da beide Krankheiten ähnliche Symptome verursachen, kann man davon ausgehen, dass auch die vor Millionen von Jahren lebenden Vorfahren der beiden Erreger bereits eine Lepra-ähnliche Krankheit verursachten", kommentiert Krause die Ergebnisse. Die Genomstudie bietet so neue Einsichten in die Evolution einer der bisher ältesten bekannten menschlichen Krankheiten.(PNAS, 2015; doi: 10.1073/pnas.1421504112)
(Eberhard Karls Universität Tübingen, 26.03.2015 - MAH)
 
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