Fakten und Behandlungsmöglichkeiten zum EHEC-Serotypen O104


Die Infektion mit den enterohämorrhagischen Escherichia coli-Bakterium (EHEC) hat mittlerweile die 700er Grenze überschritten und Analysen und Fahndungen nach der Infektionsquelle gehen auf Hochtouren weiter, da man nicht alles auf die spanischen Gurken schieben kann. Man muss wissen, wo genau sich diese Gurken den EHEC eingefangen haben und noch wichtiger ist eigentlich wieso. Bis das nicht geklärt ist, können andere Lebensmittel als Infektionsquelle schlichtweg nicht ausgeschlossen werden, da sie ebenfalls mit EHEC in Kontakt gekommen sein könnten. Während sich Spanier und Deutsche im Moment also gegenseitig Vorwürfe machen und den Ball zuspielen, sich Landwirte als Beschuldigte fühlen und Gemüse-Großhändler angeblich riesen Verluste machen, breitet sich die Infektion länderübergreifend aus. Währenddessen sitzen in deutschen Labors Wissenschaftler, die das Genom des derzeit grassierenden Serotyps O104 sequenzieren, um so eventuelle Mutationen im Genom aufdecken zu können, die den Stamm so aggressiv machen könnten. Eine Sequenzierung würde aber auch helfen, die Entwicklung eines Schnelltests voranzutreiben. Er soll eine zuverlässige Diagnose des Bakteriums gewährleisten und muss die Oberflächenproteine (O) der Bakterien und die der Geißeln (H) charakterisieren, womit sie sich u.a. fortbewegen und an Darmzellen anheften, können. Auf diese Weise können potenziell infizierte Menschen schneller und zuverlässiger behandelt werden. 

Was man bisher weiß

Es handelt sich beim derzeitigen Erreger um

  • einen Shigatoxin 2 (vtx2a, EQA Nomenclatur 2011, WHO Center E.coli SSI Copenhagen) produzierenden, Intimin (eae)-negativen Stamm von E. coli Serotyp O104 ohne Bildung von Enterohämolysin
  • der Sequenztyp ist ST678 (adk 6, fumC6, gyrB 5, icd 136, mdh 9, purA 7, recA 7), iha +
  • das Flagellin kodierende Gen ist H4
  • der Stamm ist gegen folgende Antibiotika resistent ("R"): Ampicillin, Amoxicillin/Clavulansäure, Piperacillin/Sulbactam, Piperacillin/Tazobactam, Cefuroxim
    Cefuroxim-Axetil, Cefoxitin, Cefotaxim, Cetfazidim, Cefpodoxim, Tetracyclin, Trimethoprim/Sulfamethoxazol, Nalidixinsäure, Streptomycin
  • der Stamm reagiert auf folgende Antibiotika sensibel ("S"), diese können aber aus anderen Gründen nicht eingesetzt werden (siehe nächsten Absatz): Imipenem, Meropenem, Amikacin, Getamicin, Kanamycin, Tobramycin, Ciprofloxacin, Norfloxacin, Nitrofurantoin, Chloramphenicol

(Anmerkung: Im EHEC-Diagnostik-Blatt des RKIs sind oben erwähnte Antibiotika allesamt unter Antibiotikaresistenzen aufgeführt, aber dann dort in zwei weitere Kategorien "R" und "S" unterteilt. "R" bedeutet, dass der Serotyp O104 gegenüber diesen Antibiotika resistent ist. Auf die Antibiotika mit der Bezeichnung "S" reagiert er allerdings sensibel!)

      Mittlerweile müsste ja jeder wissen, dass Antibiotika dem Serotypen O104 nichts anhaben können, da der Stamm ein ESBL-Produzent ist und somit eine Extended-Spektrum Beta-Laktamase bildet. Dies ist ein Enzym, durch dass das Bakterium resistent gegen jede Form von Penicillin- oder Cephalosporin-Antibiotika ist, da es diese Antibiotika schlichtweg spalten und somit unwirksam machen kann. Die ESBL, die bisher in den Bakterien identifiziert wurden, gehören zum Typ CTX-M und zum TEM-Typ. Zwar sind Carbapeneme aus der Gruppe der Beta-Lactam-Antiobiotika gegen den Serotypen O104 wirksam, man kann sie jedoch nicht einsetzen, da sie eine Bakterienausscheidung verlängern und zur Stimulierung der Toxinbildung führen, was infizierte Personen noch mehr vergiften würde. Aus diesem Grund kann man Patienten nur symptomorientiert behandeln und bei einem schweren hämolytisch-urämischen Syndrom-Verlauf (HUS) nur eine Dialyse verordnen, um ein Nierenversagen zu verhindern. Unter HUS versteht man ja das gemeinsame Auftreten von Nierenversagen, Anämie und Mangel an Blutplättchen (Thrombozytopenie), wodurch weiterführend andere Organe geschädigt werden können und das Gehirn anschwillt. Man muss also auf jeden Fall diesen schweren Verlauf vorbeugen können, der durch EHEC ausgelöst werden kann.
      Andere Behandlungsmöglichkeiten

      Ein sogenanntes Aphareseverfahren, welches von Nierenfachärzten durchgeführt wird, unterstützt den Heilungsprozess umgemein, da es die schädlichen Stoffe im Blut eliminiert und körpereigenes Blutplasma ersetzt. Dieses Verfahren wird häufig bei Autoimmunerkrankungen angewendet und schützt vor lebensbedrohlichen Komplikationen wie Hirnödeme und vor weiteren Schäden wie das Nierenversagen. Leider sind die Apherese-Kapazitäten in den betroffenen Gebieten derzeit nahezu erschöpft und so hat die Deutsche Gesellschaft für Nephrologie (DGfN) ein Netzwerk geschaffen, um Patienten aus den stark betroffenen Regionen zu Nephrologen anderer Regionen zu überweisen und so die Versorgung sicherzustellen.

      Eine andere Behandlungsmöglichkeit stellen Antikörper dar, die Bakterien oder Proteine angreifen und zerstören, die für den entsprechenden Krankheitsverlauf verantwortlich sind.  Normalerweise braucht die Entwicklung so eines Stoffes lange, aber zum Glück hat ein Ärzteteam aus Heidelberg, Montreal und Paris gerade über eine Studie berichtet in der sie drei Kleinkinder mit einem schweren hämolytisch urämischen Syndrom (HUS) erfolgreich mit Eculizumab behandelt haben. Dabei handelt es sich um ein seit 2007 zugelassenes Medikament, welches zur Behandlung einer seltenen Blutkrankheit sowie einer seltenen angeborenen Form des HUS eingesetzt wird. Die 3-Jahre alten Kinder litten an Nierenversagen, sowie an schweren neurologischen Störungen und ein Austausch des Blutplasmas war leider ohne Wirkung geblieben, weswegen sich die Mediziner dazu entschieden haben eine Therapie mit Eculizumab fortzusetzen. Dies war die richtige Entscheidung, da sich innerhalb von 24 Stunden nach der ersten Infusion, die im Abstand von sieben Tagen ein- bis zweimal wiederholt wurde, der klinische Zustand der Kinder dramatisch verbesserte und sich alle so erholten, dass sie keine Folgeschäden erlitten.

       
      Das Hauptaugenmerk richtet Eculizumab auf das Komplementsystem, welches bei Immunreaktionen in unserem Körper aktiviert wird und somit dazu beiträgt gefährliche Mikroorganismen zu bekämpfen. Dabei werden bestimmte Proteine gebildet, die u.a. dem eigenen Körper schaden können, was beim hämolytisch urämischen Syndrom (HUS) der Fall ist. Eculizumab bindet an das C5-Protein, welches nach Aktivierung des Komplementsystems gebildet wird und macht es unschädlich, da es sonst Blutzellen zerstören würde, weswegen die HUS-typische Anämie zustande kommt. Somit kann verhindert werden, dass das Shiga-Toxin, welches von EHEC produziert wird und normalerweise das Komplementsystem und das C5-Protein aktiviert, zu einer Gewebszerstörung führt
       
      Wie man sieht, ist die derzeitige Situation nicht aussichtslos und Behandlungsmöglichkeiten stehen zur Verfügung. Je rascher man nun das Genom des Serotyps O104 sequenziert, desto mehr Informationen erhält man und desto schneller kann gegen die EHEC-Welle vorgegangen werden. Ich halte euch übrigens weiterhin auf dem Laufenden und sammle u.a. hier seriöse Links zum Ausbruch- und Analysegeschehen, die regelmäßig aktualisiert werden. Übrigens: Mittlerweile gab es im Netz und bei einigen Printmedien die Aussage, dass eine vermehrte Antibiotikagabe bei Massentierhaltungen ausschlaggebend dafür seien, dass der derzeitige Serotyp O104 so aggresiv sei. Das dies eine naive und bisher unbestätigte Aussage ist, kann man in diesem tollen Interview mit der Biologin Petra Dersch über das derzeitige EHEC-Geschehen nachlesen.
       
       

       


      Quellen: 


      36 Kommentare zu “Fakten und Behandlungsmöglichkeiten zum EHEC-Serotypen O104”

      1. Theres Antworten | Permalink

        Gute Erklärung

        Einfach nur danke für die gute, nicht zu komplexe Erklärung und den "unaufgeregten" Schreibstil.

      2. Karl Bednarik Antworten | Permalink

        Desinfektionsmittel

        Welche flüssigen oder gasförmigen Desinfektionsmittel sind für die Oberflächen von Geräten oder von Lebensmitteln geeignet?

        Könnte man zum Beispiel Gurken mit 3 % Wasserstoffperoxid waschen, oder eine ganze Ladung mit Ozon begasen?

      3. mathias Antworten | Permalink

        @Karl:

        www.ozotech.de/PDFs/Prieto.pdf
        41 seitiges Arbeitspapier zur Desinfektion mit Ozon in der Lebensmittelindustrie.
        Ich hoffe das hilft dir weiter.
        Hatte erst noch die EU-Richtlinie gesucht, aber grade nicht gefunden.

      4. Sebastian R. Antworten | Permalink

        @Karl Bednarik

        Die Gurken mit Ozon begasen wäre durchaus möglich, ebenfalls die Variante mit dem Wasserstoffperoxid, doch wer möchte sich dies antun? Lieber sollte man ganz auf Gurkenessen verzichten dieser Tage.

      5. Karl Bednarik Antworten | Permalink

        Platinblond

        Sobald die Gurken schneeweiss sind, sind sie auch keimfrei (Scherz).

        Das Begasen mit Ozon würde die Lagerbestände retten (Ernst).

      6. Jürgen Bolt Antworten | Permalink

        Coli-Mutanten

        Was mich sehr beeindruckt, ist die Zahl der Mutanten, die eine Coli-Bakterie an einem Tag hervorbringt.

        Ein E. Coli-Gen mutiert mit einer Wahrscheinlichkeit von 10 hoch -7 pro Zellteilung.

        Im menschlichen Darm werden täglich 2 mal 10 hoch 10 neue Coli-Bakterien produziert.

        E. coli hat 4.300 Gene.

        Ergibt 9 Millionen mutierte Gene pro Tag.

        (Alles nach Campbell/Reece: Biologie)

        So gesehen fast schon erstaunlich, daß Katastrophen wie der gegenwärtige HUS-Ausbruch so selten sind.

      7. Sebastian R. Antworten | Permalink

        @Jürgen Bolt

        Man muss natürlich alles in einen Kontext setzen und so reicht es allein nicht aus, mögliche Mutationen zu berechnen, da viele von ihnen durch die DNA-Reparatur wieder behoben werden. Ich zitiere da mal einen Biochemiker, der mit dem Modellsystem E.coli zu tun hat

        The most common source of mutation is due to mistakes made during DNA replication when an incorrect nucleotide is incorporated into newly synthesized DNA. The mutation rate due to errors made by the DNA polymerase III replisome is one error for every one hundred million bases (nucleotides) that are incorporated into DNA. This is an error rate of 1/100,000,000, commonly written as 10^-8 in exponential notation. Technically, these aren't mutations; they count as DNA damage until the problem with mismatched bases in the double-stranded DNA has been resolved. The DNA repair mechanism fixes 99% of this damage but 1% escapes repair and becomes a mutation. The error rate of repair is 10^-2 so the overall error rate during DNA replication is 10^-10 nucleotides per replication (10^-8 × 10^-2) (Tago et al., 2005).

        Since the overall mutation rate is lower than the size of the E. coli genome, on average there won’t be any mistakes made when the cell divides into two daughter cells. That is, the DNA will usually be replicated error free.

        However, one error will occur for every 10 billion nucleotides (10^-10) that are incorporated into DNA. This means one mutation, on average, every 1200 replications (8.4 × 106 × 1200 is about ten billion).

        (Quelle)

        Die Mutationsrate ist also kleiner als von dir berechnet. Zudem ist es ein Mythos, dass Mutationen immer etwas Schlechtes sind. Dies ist schlichtweg falsch, da es von erheblicher Bedeutung ist, wo und in welchem Ausmaß eine Mutation stattfindet. Nur weil ein Gen mutiert, heißt es noch lange nicht, dass dies negative Konsequenzen hat. Leider ist es dem Volksmund so überliefert.

      8. Karl Bednarik Antworten | Permalink

        Symbiose

        Für den E. coli ist eine symbiotische Lebensweise, die dem Wirt nicht schadet, vorteilhafter, und vermutlich ein Selektionsvorteil.

        Viele Mutationen, die nicht korrigiert werden, führen bloss zum baldigen Absterben der Nachkommen.

      9. Jürgen Bolt Antworten | Permalink

        @Sebastian: Zuviel der Ehre

        Ich habe nichts berechnet, sondern die Berechnung von Campbell/Reece abgeschrieben. Aber danke für Deine Aktualisierung.

        Wenn ich jetzt mal selbst rechne und mich nicht irre, ergibt sich aus Morans Zahlen (und einer Teilungsrate von 1/20 min.) immer noch eine Zahl von 8 Replikationsfehlern pro Tag für die Nachfahren einer E.coli-Bakterie. Ich weiß nicht, wieviele wir im Darm beherbergen, aber die Zahl der Mutanten dürfte immer noch ziemlich eindrucksvoll sein.

        Daß die meisten dieser Mutationen nichts schlechtes sind, weder für die Bakterie noch für ihren Wirt, erwähnen Campbell/Reece auch. Ich habe es nicht abgeschrieben, weil ich annahm, daß es unter uns als selbstverständlich vorausgesetzt werden kann.

        Bei der Gelegenheit noch einmal ein OT-Dank, Sebastian, für die Krebsdiskussion vor ein paar Wochen. Ich bin in Weinbergs 'Biology of Cancer' mittlerweile auf Seite 176 angelangt. Die vielen mir unbekannten Gen- und Proteinkürzel machen mir die Lektüre ein bißchen schwer. Mich entschädigt aber das Gefühl, noch nie so fundiert über Krebs informiert worden zu sein wie in diesem Buch und dem Paper 'Hallmarks of Cancer: The next Generation.'

        Ich verdanke Deinem Blog schon einiges!

      10. Sebastian R. Antworten | Permalink

        @Karl Bednarik: Eine symbiotische Lebensweise ist durchaus vorteilhafter und deswegen sollte man wissen, dass der EHEC Serotyp O104 nicht wirklich was dafür kann, dass er seinen infizierten Wirt abtötet. Er wurde nämlich selber von einem Bakteriophagen infiziert, der seine Gene, u.a. das für die Bildung des Shiga-Toxins, in das E.coli-Bakterium eingebracht und es somit pathogener gemacht hat als es eigentlich für uns ist. Es handelt sich also nicht um eine Mutation, die bei der DNA-Replikation des Bakteriums stattfand, sondern um eine, die durch einen Bakteriophagen induziert wurde.

        @Jürgen Bolt: Stimmt, das stand im Campbell. Das hatte ich zwischenzeitlich wieder vergessen. Ich habe die aktuelle Auflage des Buches da und schaue gleich mal rein, ob diese Berechnung irgendwie aktualisiert wurde bzw. was noch so im Kontext steht. Die Zahl der Mutanten ist sicher nicht gering, da sie sich ja selber weiterreplizieren, aber um das den stillen Mitlesern hier noch einmal zu verdeutlichen, das heißt noch lange nicht, dass daraus ein Monsterbakterium wird.

        Respekt, Respekt, dass du das Buch wirklich von vorne bis hinten durchliest! Fällt sicher nicht leicht, aber man kann echt einiges dabei lernen. Es werden in nächster Zeit auch mal wieder Artikel über Krebs kommen, wo wir uns dann natürlich wieder über die Thematik unterhalten können. Freue mich echt, dass du meinem Blog einiges verdankst. Sowas motiviert einen Blogger immer extrem! Das Paper "Hallmarks of Cancer" habe ich auch schon mehr oder weniger durch und es ist wirklich beeindruckend, wie viele Aspekte in dieser Arbeit zusammengefasst werden. Da gilt dem Autor echt meinen Respekt! Falls du bestimmte Krebs-Artikelwünsche hast, dann lass es mich doch bitte wissen! Ich habe da was im Hinterkopf, dass dich die Angiogenese beschäftigt hatte und wie Krebs dem Immunsystem entkommen kann.

      11. rhein main Antworten | Permalink

        So, wir haben jetzt alles frische Gemüse weggeworfen. Solange der Ursprung des EHEC noch nicht gefunden ist, gehen wir auf Nummer sicher. Zwei spanische Gurkenlieferanten stehen im Zentrum einer europaweiten Untersuchung wegen des gefährlichen Darmkeims Ehec. Jetzt haben Behörden die Betriebe geschlossen - doch auch Gemüsehändler aus den Niederlanden und Dänemark stehen unter Verdacht. Das heisst für mich, die Herkunft ist noch total unklar.

      12. Joe Dramiga Antworten | Permalink

        Kühe und EHEC O104

        Gibt es Studien wie Kühe mit EHEC O104 klar kommen? Gilt die beschriebene Symptomatik nur für Menschen?

      13. Sebastian R. Antworten | Permalink

        @Joe Dramiga

        Gibt es Studien wie Kühe mit EHEC O104 klar kommen?

        Meines Wissens nicht, habe dann mal eben schnell PubMed abgesucht und folgende Publikationen gefunden, die sich explizit mit dem Serotypen O104 auseinandersetzen. Allerdings waren da keine Kühe mit dabei.

        A case of hemolytic uremic syndrome caused by Escherichia coli O104:H4

        Sequence of the E. coli O104 antigen gene cluster and identification of O104 specific genes

        Genetic analysis for virulence factors in Escherichia coli O104:H21 that was implicated in an outbreak of hemorrhagic colitis

        Outbreak of acute gastroenteritis attributable to Escherichia coli serotype O104:H21--Helena, Montana, 1994

        The structure of the sialic acid-containing Escherichia coli O104 O-specific polysaccharide and its linkage to the core region in lipopolysaccharide

        Structure of the Escherichia coli 0104 polysaccharide and its identity with the capsular K9 polysaccharide

        Allerdings gibt es einige Studien, die sich mit anderen Serotypen und Rindern beschäftigen. Diese kann man hier finden.

        Gilt die beschriebene Symptomatik nur für Menschen?

        EHEC kommen ja natürlicherweise in Wiederkäuern vor und verursachen bei ihnen kein HUS, da sie die spezifischen Oberflächenrezeptoren, die u.a. das Shiga-Toxin zum Wirken brauchen, nicht haben. Das sieht bei uns Menschen leider anders aus und so betrifft die HUS-Symptomatik leider bisher nur uns, da andere Fälle aus dem Tierreich nicht bekannt sind.

        Man muss aber auch wirklich abwarten, was nun bei der Sequenzierung bei rumkommt. Vielleicht besitzt der Serotyp O104 ja Mutationen, die ihn möglicherweise in seiner Pathogenität beeinflussen.

      14. Stefan Michl Antworten | Permalink

        Resistenz

        Unter Eigenschaften steht, dass der Stamm gegen Imipenem resistent ist, doch weiterunten im Text werden Carbapeneme als wirksam beschrieben. Was stimmt nun?

      15. Sebastian R. Antworten | Permalink

        @Stefan Michl

        Das frage ich mich gerade auch, da ich diese Information so vom Robert-Koch-Institut (RKI) übernommen hatte. Eine kleine Recherche ergab nun, dass im EHEC-Diagnostik-Blatt des RKIs die Antibiotikaresistenz nochmal in zwei weitere Klassen, nämlich S für sensibel und R für resistent, unterteilt wurde. Demnach ist der Serotyp O104 resistent gegenüber den Antibiotika hinter denen noch ein R steht und hinter denen ein S steht, ist der EHEC sensibel, reagiert also darauf. Werde meine Liste oben gleich mal aktualisieren und danke für den Hinweis!

      16. Sebastian R. Antworten | Permalink

        @Joe

        Dank dir Joe! Habe den Link bereits gestern in meine Linksammlung aufgenommen. Die vom UKE Hamburg meinen ja, er wäre derzeit nicht brauchbar - ich sehe das mal wieder anders.

      17. Annette Antworten | Permalink

        1994

        Es gab in den USA 1994 mal einen Ausbruch, der durch eben diesen Stamm ausgelöst wurde. Die Quelle wurde damals nicht gefunden, es waren allerdings auch deutlich weniger Patienten betroffen
        http://jcm.asm.org/cgi/reprint/39/1/24
        Es steht dennoch zu befürchten, dass die Quelle nie eindeutig identifiziert werden kann, zumal keiner ausschließen kann, dass viele Infektionen nicht zum Vollbild führen.

      18. Arnim Antworten | Permalink

        Der Ursache an die Wurzel gehen...

        Nach den unzähligen Problemen in der Massentierhaltung mit zum Teil illegalen Arzenei und anderen "Hilfsmitteln" die am Ende immer in die Gülle gelangen(incl.die Fischzucht sprich Lachzucht)hier sollte man einmal nachforschen, da man auch noch nicht weiß wie lange so ein Stamm nach dem (extremen preiswerten Düngen) durch einen der unzähligen Güllegroßhändler Europaweit in jeder billig Preis Monokultur verteilt wird.

      19. R. Faßhauer Antworten | Permalink

        Chloramphenicol

        Warum ist dieses ( sehr mit seltenen schweren Nebenwirkungen auf die Blutbildung belastete )billige und sonst
        gut verträgliche bacteriostatisch!
        wirksame Antibiotikum nicht geeignet.
        Das erklärt der Artikel nicht.
        Gerade Chloramphenicol wurde früher bei
        schweren Darminfektionen erfolgreich eingesetzt.

      20. Sebastian R. Antworten | Permalink

        @R. Faßhauer

        Ich habe doch gesagt, dass die Antibiotika auf die die EHEC-Bakterien sensibel reagieren nicht geeignet für eine Therapie sind, da sie eine Bakterienausscheidung verlängern und zur Stimulierung der Toxinbildung führen. Wahrscheinlich auch Chloramphenicol! Es mag zwar als Breitbandanitbiotikum bei vielen Infektionskrankheiten eingesetzt werden, frühere klinisch-epidemiologische Beobachtungen haben aber gezeigt, dass der Krankheitsverlauf bei Infektion mit enterohämorrhagischen Escherichia coli (EHEC) durch therapeutische Antibiotikagabe nicht günstig beeinflusst wird. Einige der dazu veröffentlichten Arbeiten – überwiegend mit kleinen Fallzahlen und auf der Basis retrospektiver Beobachtungen – haben ein erhöhtes Risiko für verlängerte EHEC-Ausscheidung, verlängerte Symptomdauer und/oder vermehrtes Auftreten von HUS beschrieben. Bei Tetrazyklinen - wozu auch Chloramphenicol gehört - scheinen keine ungünstigen Wirkungen im Sinne einer vermehrten Toxinproduktion bei EHEC zu bestehen, dazu gibt es allerdings noch zu wenige Studien, weswegen man das Risiko, dass bei einer Chloramphenicolgabe oben beschriebene Nebenwirkungen auftreten könnten, nicht eingehen möchte. (QUELLE)

      21. TomGard Antworten | Permalink

        Zu Ursprung und Verbreitung

        Dieser (vorläufigen) Veröffentlichung:
        http://bacpathgenomics.wordpress.com/...hromosome/
        kann ich mangels fachspezifischer Kenntnisse nur entnehmen, daß der fragliche Hybridclon in einem vermutlich mehrstufigen Prozess (rein stochiastisch gesehen) DNA verschiedener Herkünfte, nun, sagen wir erworben hat, zum TEil nicht einmal von E.Coli.
        Hinzu kommt, daß Prof. Karch das Urteil des Bundesamtes für Risikovorsorge, ein tierischer Zwischenwirt käme schwerlich in Frage, noch einmal molekularbiologisch untermauert hat:
        http://www.gesundheit-report.de/...h4-in-sich.html

        Ich weiß, ot hier, aber da Du, Sebastian, korrekt argumentiert hast, erlaube ich mir noch einmal die Frage zu stellen: Wie wahrscheinlich ist es, angesichts des sorgfältigen Monitoring aller schweren Colitis / HUS Fälle in D. und auch anderswo in Europa, daß ein solches Biest, das (sich) mit überwältigender Wahrscheinlichkeit nicht in einem Tier geklont und verbreitet hat, erstmals in einer großen Epidemie vom geschehenen Zuschnitt auffällt und erkannt wird?
        (Und wie kann es zugehen, daß das Vieh auf / in den Produkten und im Betrieb des Produzenten, der hauptverantwortlich gemacht wird, nicht mehr aufzufinden war?)

        mfg

      22. Sebastian R. Antworten | Permalink

        @TomGard:

        [...]daß der fragliche Hybridclon in einem vermutlich mehrstufigen Prozess (rein stochiastisch gesehen) DNA verschiedener Herkünfte, nun, sagen wir erworben hat[...]

        Es liegt in der Natur der Bakterien, dass sie untereinander genetisches Material austauschen. Das ist absolut nichts Ungewöhnliches und nennt sich in der Biologie "Konjugation" bzw. horizontaler Gentransfer. Man könnte es auch als Bakteriensex bezeichnen, obwohl sie sich ja durch Zweiteilung fortpflanzen, aber auch Bakterien unterliegen der Evolution und ein Teil der Bakterienevolution ist eben die Konjugation, bei der oft DNA-Stücke in Form von Plasmiden übertragen werden. Es gibt übrigens auch einen Mechanismus der sich "Transduktion" nennt und bei dem sogenannte Bakteriophagen (Bakterienviren) Bakterien infizieren und sich in deren Erbgut einbauen, was übrigens auch einige Viren mit uns machen. So ist etwa das Gen vom Shiga-Toxin, welches ursprünglich aus Bakteriophagen stammt, in die Bakterien gekommen und voilà, wir haben E.coli-Bakterien, die dieses Gift produzieren.

        Bei dem derzeitigen Hybrid, der mit dem Namen "EHEC" die Runde macht, handelt es sich ebenfalls um ein Bakterium, dass durch horizontalen Gentransfer zustande gekommen ist (etwas anderes wäre einfach nicht plausibel). Es besteht dabei zu 93% aus DNA, die ursprünglich nicht von EHEC-Bakterien, sondern von EaggEC-Bakterien stammen, die aber ebenfalls E.coli-Bakterien sind und als Wirt ausschließlich den Menschen (!) haben (siehe auch hier und hier). Der Unterschied zwischen EHEC und EaggEC sind bestimmte Gensequenzen, die für das jeweilige Bakterium charakteristisch sind. Während EHEC-Bakterien hauptsächlich das bereits bekannte HUS oder auch eine Gastroenteritis auslösen können und das Shiga-Toxin produzieren, lösen EaggEC-Bakterien hauptsächlich Durchfallerkrankungen aus, wenn sie sich überhaupt in ihrer Pathogenität äußern, was ja nicht immer der Fall ist, da es auch symptomlose Träger gibt. Die restlichen 7% der DNA - um die 100% vollzumachen - stammen von EHEC. Somit haben wir einen EaggEC-EHEC-Hybrid, der deswegen so viel Mist baut, da er das Giftgen von EHEC besitzt und gleichzeitig das agg-Gen von EaggEC, wodurch er sich langwierig an die Darmwand festsetzen kann. Somit produziert er Gift über einen langen Zeitraum, da er lange im Darm festsitzt.

        So viel zu Erklärung. Wir dürften also nicht von EHEC, sondern wenn, dann überhaupt von EaggEC sprechen, da der Hybrid eben 93% DNA aus EaggEC-Stämmen besitzt.

        Wie wahrscheinlich ist es, angesichts des sorgfältigen Monitoring aller schweren Colitis / HUS Fälle in D. und auch anderswo in Europa, daß ein solches Biest, das (sich) mit überwältigender Wahrscheinlichkeit nicht in einem Tier geklont und verbreitet hat, erstmals in einer großen Epidemie vom geschehenen Zuschnitt auffällt und erkannt wird?

        Der derzeit grasierende Hybrid ist bei uns in Deutschland nicht zum ersten Mal aufgefallen, man hatte tatsächlich schon 2001 und auch 2006 (allerdings woanders) mit ihm zu tun (siehe hier und hier). "Nur" gab es damals keine Notsituation wie derzeit bei uns. Woran das liegt, kann ich im Moment nicht sagen, da ich zu den damaligen "Ausbrüchen" keine Literatur gelesen habe. Es ist aber - wie gesagt - normal, dass Bakterien untereinander DNA austauschen und solche Hybride von ganz alleine zustande kommen können.

        Und wie kann es zugehen, daß das Vieh auf / in den Produkten und im Betrieb des Produzenten, der hauptverantwortlich gemacht wird, nicht mehr aufzufinden war?

        Der Hybrid wurde doch nun auf den Sprossen von diesem Biohof identifiziert, er war also durchaus noch dort aufzufinden...die Suche hat nur etwas länger gedauert (siehe hier). Wie er allerdings dahin kam, bleibt noch völlig unklar und ich bezweifle, dass man das jemals herausfinden wird.

      23. TomGard Antworten | Permalink

        @Sebastian

        Es ist aber - wie gesagt - normal, dass Bakterien untereinander DNA austauschen und solche Hybride von ganz alleine zustande kommen können.

        Daß sie das *können*, hatte ich nicht gefragt, noch bezweifelt. Es scheint mir nur der genannten Quelle nach klar, daß O104H4 nicht gegenüber dem Pathogen, das 2001 auffiel, nicht allein die Resistenzgene neu erworben hat ...

        Prof. Karch - Deine Quelle -:

        Bei den aktuell laufenden Untersuchungen steht die Frage im Mittelpunkt, warum und in welcher exakten Form sich dieser Stamm gegenüber den zehn Jahre alten Isolaten verändert hat.

        ... und zudem letztere Erwerbung, bei aller Ähnlichkeit mit EOEC O42, wohl kaum "im Stück". Also mehrstufig, right?

        Damit ist die Berufung auf diesen 10 Jahre alten Stamm (für den anderen, 2006 bei einer koreanischen Patientin gefundenen, fand ich keine Vergleichsanalysen) statistisch so gut wie hinfällig, soll heißen, es ist ebenso leicht möglich, daß er phylogenetisch überhaupt gar nichts mit dem aktuellen Erreger zu tun hat, als DASS er hat!

        Der Hybrid wurde doch nun auf den Sprossen von diesem Biohof identifiziert, er war also durchaus noch dort aufzufinden...die Suche hat nur etwas länger gedauert (siehe hier).Der Hybrid wurde doch nun auf den Sprossen von diesem Biohof identifiziert, er war also durchaus noch dort aufzufinden

        Falsch. Deine Quelle sagt mehrdeutig: "Sprossen von dem Biohof im niedersächsischen Bienenbüttel sind inzwischen zweifelsfrei als EHEC-Träger identifiziert."

        Ja, nämlich auf denen, die ein Familienmitglied von Erkrankten aus dem Müll gefischt hat. Auf dem Hof fand man nichts, weshalb sogar zunächst seine Produkte wieder freigegeben wurden.

        Folglich kann der Erreger ebensogut nachträglich auf die Sprossen gelangt sein und die Betroffenen bereits erkrankt / infiziert, bevor sie den Salat zu sich nahmen.

        Indirekt bestätigt das auch Deine Quelle:"Auch die Infektionswege der Mitarbeiter sind unklar."

        Jetzt - kleiner Zusatz - will man das Vieh im/ am Saatgut finden. Mir erscheint das als ein grotesker Hoax, und so müßte es mE jedem gehen, der schon mal professionell mit Saatgut gearbeitet hat, wie ich. Das wird furzknochentrocken gehalten (ua in trockenventilierten Saatgutschränken), das "staubt" gewissermaßen, und keine E.Coli - Membran hält das viel länger als ein paar Stunden, vielleicht einen Tag aus.

        Und um nochmal auf den Subtext einzugehen: Es dürfte wohl kaum einen Volltrottel geben, der E.Coli mit GE zu Leibe rückt, wenn er ein fieses Pathogen will. Zu diesem Zweck würde er dem Bac die "Baukästen" (Lars Fischer) zur Verfügung stellen, aus denen es sich nach seinen Vorstellungen bedienen soll, und der Rest geht "wie von selbst".
        Ich hingegen frage nach dem Modus des In-Verkehr-Bringens in der geschehenen Weise und mit den geschehenen Folgen.

        (Anmerkung vom Blogautor: Habe deinen Kommentar mal formartiert, weil beim Zitieren wohl was falsch gelaufen ist. Der Text ist natürlich gleich geblieben!)

      24. Sebastian R. Antworten | Permalink

        @TomGard

        Der Hybrid, der derzeit die Runde macht, entspricht hinsichtlich seiner Charakteristika dem Stamm, der bereits 2001 isoliert wurde (HUSEC41). Aus diesem Grund ist von keinem völlig neuen Stamm auszugehen, wie es Prof. Karch ja auch selber sagt (siehe hier). Das meinte ich damit.

        Er weist also die gleichen Eigenschaften wie in 2001 auf, ist aber dennoch genetisch ein bischen abgewandelt - richtig. Neben dem erweiterten Resistenzsspektrum, welches du ja schon angesprochen hast, besitzt der Erreger zwei weitere neue Gene und zwar aggC und aggA, welche beide für die Ausbildung der Fimbrien verantwortlich sind. Fimbrien sind die fadenförmigen Ausstülpungen der Bakterien mit denen sie sich anheften und auch DNA-Material austauschen (horizontaler Gentransfer) können. Ein weiterer Unterschied besteht darin, dass der EHEC-EaggEC-Hybrid astA-negativ ist, ihm also dieses Gen gegenüber dem Vergleichsstam HUSEC41 aus 2001 fehlt. Dieses kodiert normalerweise für das "heat-stable enterotoxin" (EAST-1). Diese Unterschiede kannst du übrigens hier nachlesen.

        Das ist bisher der letzte Stand der Unterschiede zwischen HUSEC41 aus 2001 und dem derzeitigen Erreger.

        Nun zu deiner Phylogenie-Frage: Ich weiss nicht, was du mit "EOEC O42" meinst, daher gehe ich mal davon aus, dass du HUSEC42 ansprichst, der in der derzeitigen Diskussion aber nichts zu suchen hat, da Analysen ergaben, dass es sich um HUSEC41 mit einigen genetischen Veränderungen handelt. Ich verstehe auch nicht ganz, was du mit "mehrstufig" meinst. Möchtest du darauf hinaus, dass der derzeitige Erreger seine neuen genetischen Merkmale nicht alle auf einmal, sondern über mehrere Etappen horizontalen Gentransfers erworben hat? So etwas kann man nur sehr schwer sagen, und noch schwerer nachweisen, da man ja nicht dabei war, während es passierte. Man müsste dazu wissen, ob die beiden neu erworbenen Gene gemeinsam oder getrennt erworben wurden, sprich, ob sie auf dem selben Plasmid liegen oder nicht und von welcher DNA sie flankiert werden. Das weiss ich aber leider nicht. Dennoch kann man mutmaßen, dass die genetische Modifikation mehrstufig stattfand, da ja neue Gene hinzukamen und eines verloren ging. Das muss natürlich in mindestens zwei verschiedenen Vorgängen passiert sein, ergo mehrstufig.

        soll heißen, es ist ebenso leicht möglich, daß er phylogenetisch überhaupt gar nichts mit dem aktuellen Erreger zu tun hat, als DASS er hat!

        Natürlich hat HUSEC41 phylogenetisch mit dem derzeitigen Erreger etwas zu tun, sonst hätte man ihn ja garnicht als "modifizierten" HUSEC41 identifiziert.

        Mit dem Biohof hast du natürlich Recht, ich meinte auch den Gartenbaubetrieb vom dem gerade die Rede ist - hatte mich da vertan, sorry! Aktuelle Meldungen dazu kann man hier und hier nachlesen.

        Das wird furzknochentrocken gehalten (ua in trockenventilierten Saatgutschränken), das "staubt" gewissermaßen, und keine E.Coli - Membran hält das viel länger als ein paar Stunden, vielleicht einen Tag aus.

        Bakterien sind verdammt resistent wenn es ums Überleben unter extremen Umweltbedingungen geht und so ist deine Vermutung schlichtweg nicht richtig. E.coli kann Wochen bis Monate in einer trockenen Umgebung überleben und kühlgehalten sogar Jahre. Kannst du alles hier (auf "Begin manual download" klicken) nachlesen. Das ist absolut ein Mythos, dass Bakterien absterben, wenn sie sich in einer trockenen Umgebung befinden.

        Und um nochmal auf den Subtext einzugehen: Es dürfte wohl kaum einen Volltrottel geben, der E.Coli mit GE zu Leibe rückt, wenn er ein fieses Pathogen will. Zu diesem Zweck würde er dem Bac die "Baukästen" (Lars Fischer) zur Verfügung stellen, aus denen es sich nach seinen Vorstellungen bedienen soll, und der Rest geht "wie von selbst". Ich hingegen frage nach dem Modus des In-Verkehr-Bringens in der geschehenen Weise und mit den geschehenen Folgen.

        Ich verstehe nur Bahnhof!

      25. TomGard Antworten | Permalink

        @Sebastian

        Danke für den Literaturhinweis auf das Überdauerungspotential, werd ich mir heut zu Gemüte führen.

        "Phylogenetisch" - wohl ein terminologisches Mißverständnis. Da es mir um die Epidemiologie geht, nicht um die Biochemie der genetischen Erwerbungen, der natürlich für diejenigen interessanter ist, die das Bakterium und generalisierbare Eigenschaften erforschen, stellte sich mir die Frage, ob man von der fraglosen biochemischen Verwandschaft auf eine physiologische Abstammung schließen kann, oder ob ebensogut eine Parallelentstehung vorliegen kann. Ich vermute, für die Parallelentstehung spricht zumindest nicht weniger, als für eine Abstammung vom alten HUSEC41, und wenn Karch das Wort "modifiziert" verwendet, heißt das für mich nicht - verzeih - daß Gottvater über die Abstammung erzählt, sondern erstmal nur, daß er sich auf die Vergleichsanalyse bezieht.

        EOEC O42
        In dem Blog mit den Sequenzanalysen ist dieser Stamm mit dem neuen Pathogen hinsichtlich der Inseln, die für die Mehrfachresistenzen codieren und ihrer Einbettung verglichen. Sie erweisen sich als sehr ähnlich bis nahezu identisch, aber es ist, soweit ich verstanden habe, kein Abschnitt, von dem ein Genetiker erwarten würde, daß er im Block konjugiert wird.
        http://bacpathgenomics.wordpress.com/...hromosome/

        In Summe haben wir also (bislang!)zwei neue agg-Gene, die über die Virulenz mitbestimmen, aber vielleicht nur gemeinsam erworben werden können, den Genverlust, der vielleicht für die Pathogenität eine Rolle spielt, sowie obendrein die drei oder vier Inseln mit Resistenzgenen. Und diese Stammesgeschichte, für die obendrein zumindest in der letzten Phase ausschließlich menschliche Wirte in Frage kommen, soll über 10 Jahre "stumm" verlaufen sein, nie über einen Krankheitsfall bekannt geworden sein, trotz der hohen Aufmerksamkeit?
        Ja, in Afrika / Brasilien etwa, wo es eine Fülle unerkannter und ununtersuchter EaggEC Infektionen gibt, wäre das möglich. (Allerdings: Wie kommt der ausgerechnet dort zu seinen Resistenzgenen gegen die modernsten Antibiotika?) Aber daraus folgte, daß der neue Stamm, der sich epidemisch so völlig gegensätzlich zu beiden Eltern verhält (auch von schweren EaggEC - Infektionen sind zu mind. 80% Kinder betroffen), dort nie auffiel, dann "fertig" oder halbfertig nach Europa importiert wurde, auch dort nicht auffiel, bis er plötzlich, aus heiterem Himmel, in einer Masse vorliegt und unter die Leute gerät - OHNE TIERISCHE ZWISCHENWIRTE - dass er binnen 4 Wochen 4000 schwere Krankheitsfälle, also vermutlich mindestens 10.000 Infektionen verursacht. Ohne Tröpfcheninfektion, allein über Nahrungskette und allenfalls vereinzelte Schmierinfektionen.
        Ein wahres Wunder!
        Vielleicht verstehst Du jetzt etwas weniger "Bahnhof"?
        Es gibt eine einfache - wenngleich (noch) nicht zwingende - Erklärung für solch ein epidemiologisches Phänomen, aber die darf hier nicht genannt und erwogen werden, ist mir schon klar.

        Und schließlich noch die Marginalie: Weder Biohof noch "Gartenbaubetrieb", sondern Mülltonne! Das BfR spricht von den Erregern, die dem nordrheinwestfälischen Labor vorlagen, und die stammen eben aus dem Müll, nicht aus einem Produktionsbetrieb!

        Damit laß ich's gut sein. Und nochmal vielen Dank, an einigen Deiner Hinweise werde ich mich weiterbilden.

        mfg

      26. Sebastian R. Antworten | Permalink

        @TomGard

        stellte sich mir die Frage, ob man von der fraglosen biochemischen Verwandschaft auf eine physiologische Abstammung schließen kann, oder ob ebensogut eine Parallelentstehung vorliegen kann.

        Ja, man kann aufgrund von biochemischen Charakteristiken auf eine Abstammung schliessen, schließlich beruhen biochemische Merkmale ja auf Genen und die schaut man sich ja an, wenn man die Abstammung wissen will. Damit befasst sich u.a. eine Arbeitsgruppe am Universitätsklinikum Münster. Falls du das Ganze auch noch in Fachchinesisch möchtest, kannst du dier diese Publikation hier mal durchlesen. Weitere Publikationen, wo du etwas über E.coli-Phylogenien nachlesen kannst, gibt es hier und hier. Eine Parallelentstehung ist auch möglich, aber sehr unwahrscheinlich!

        Ich vermute, für die Parallelentstehung spricht zumindest nicht weniger, als für eine Abstammung vom alten HUSEC41

        Das sehe ich anders, da das Bakterium dann quasi die gleiche Evolution auf genetischer Ebene durchgemacht haben müsste, wie der unmittelbare Verwandte und das ist, wie oben schon gesagt, sehr, wenn nicht sehr sehr sehr unwahrscheinlich.

        [...]und wenn Karch das Wort "modifiziert" verwendet, heißt das für mich nicht - verzeih - daß Gottvater über die Abstammung erzählt, sondern erstmal nur, daß er sich auf die Vergleichsanalyse bezieht.

        Ich glaube, dass er das Wort "modifiziert" garnicht benutzt hat, das habe ich gesagt. Er bezieht sich damit durchaus auf die Vergleichsanalyse, die sowohl aus einer biochemischen Charakterisierung als auch aus der genetischen Analyse des Genoms besteht. Eine genetische Analyse beeinhaltet quasi von ganz allein immer Daten von der Abstammung und die besagt eben, dass der Erreger ein modifizierter HUSEC41 ist.

        EOEC O42: In dem Blog mit den Sequenzanalysen ist dieser Stamm mit dem neuen Pathogen hinsichtlich der Inseln, die für die Mehrfachresistenzen codieren und ihrer Einbettung verglichen. Sie erweisen sich als sehr ähnlich bis nahezu identisch[...]

        Ja, der Autor in deinem verlinkten Artikel schaut wo die Geninsertionen stattfanden, wo sich also die neuen Gene integriert haben. Das betrifft die Gene für die Mehrfachresistenzen als auch die, die für die Adhäsion verantwortlich sind. Demnach bestehen auf genetischer Ebene Ähnlichkeiten zu EOEC O42, was ja völlig normal ist (siehe Phylogenie).

        [...]aber es ist, soweit ich verstanden habe, kein Abschnitt, von dem ein Genetiker erwarten würde, daß er im Block konjugiert wird

        Davon finde ich nichts im Text. Der Autor bezweifelt anfangs lediglich, ob das sogenannte "Mapping" (wo welche Gene wie angeordnet sind) richtig ist, stellt dann aber etwas weiter selber fest, dass es wohl richtig sein muss. Er sagt schliesslich "A closer look at the region suggests the scaffold may be correct". Von einem Abschnitt, wo angeblich ungewöhnlich nur Gene eingefügt werden, ist nicht die Rede.

        Und diese Stammesgeschichte, für die obendrein zumindest in der letzten Phase ausschließlich menschliche Wirte in Frage kommen, soll über 10 Jahre "stumm" verlaufen sein, nie über einen Krankheitsfall bekannt geworden sein, trotz der hohen Aufmerksamkeit?

        Nicht immer müssen sich genetische Neukonstitutionen in Bakterien auf dramatische Art und Weise auch äußern, schliesslich gibt es symptomlose Träger von EaggEC. Es kommt also immer auch auf den Wirt drauf an, ob man durch ein Bakterium krank wird oder nicht. Man sieht es ja daran, dass manche Infizierte HUS entwickeln und manche nicht. Wieso jetzt so viele Menschen erkrankt sind, muss natürlich genauer untersucht werden und da ist man ja schon dabei. Allerdings dauern solche Untersuchungen länger (Monate) und so bleibt abzuwarten, was man evtl. noch verantwortlich macht für den doch so "aggressiven" Ausbruch. Bisher ist es die Kombination Shiga-Toxin und verstärkte Adhäsion, die so erstmalig aufgetreten ist.

        Wie kommt der ausgerechnet dort zu seinen Resistenzgenen gegen die modernsten Antibiotika?

        Gerade in Afrika, wo doch teilweise enorme Hygiene-Missstände herrschen, können sich Bakterien vermehrt ausbreiten und somit ist die Wahrscheinlichkeit, dass unter ihnen Resistenzgene ausgetauscht werden, natürlich erhöht (da es mehr Bakterien gibt, die miteinander interagieren können). Es sei aber auch gesagt, dass die Entstehung von Resistenzentwicklungen nicht solche Hygienemissstände brauchen. Es braucht lediglich zwei Bakterien, du Lust auf Bakteriensex haben.

        Vielleicht verstehst Du jetzt etwas weniger "Bahnhof"?

        Ja, jetzt verstehe ich. Du möchtest eine Erklärung dafür, wie dieser Hybrid entstehen konnte und erst jetzt so viele Menschen in Krankenhäuser geschickt hat. Du gehst von Bioterrorismus aus, wenn ich dich richtig verstehe. Kannst du hier doch sagen, hat keiner was dagegen! Für die Entstehung kann es zich tausent Theorien geben, doch wir werden es nie erfahren wann, wo und wie genau das Zustandekommen des Hybrids stattfand. Das ist nämlich eine Frage auf die keine exakte Antwort möglich ist. Genauso wenig wie man sagen kann, vor wievielen Jahren genau der Urknall stattgefunden hat.

        Und schließlich noch die Marginalie: Weder Biohof noch "Gartenbaubetrieb", sondern Mülltonne!

        Bitte meine Quellen auch lesen! Die Sprossen aus dem Müll kommen aus dem von mir erwähnten Gartenbaubetrieb!

      27. TomGard Antworten | Permalink

        @sebastian

        Magst Du vielleicht nach der Sequenzinterpretation aus Darmstadt etwas an Deinen Aussagen korrigieren?
        Vielleicht auch im Hinblick auf die Rolle von Plasmiden und Mobilitätsinseln im genetischen Inventar eines Bakteriums, zuzüglich der Rolle des Bakteriophagen, der die stx-Gene in den Populationen verbreitet?

        Und vielleicht gar für Deinen Ton mir gegenüber um Vergebung ersuchen?
        (Im Voraus gewährt! Ist Gebrechen der Zunft und Kaste ...)
        mfg

      28. TomGard Antworten | Permalink

        E.Coli: Überdauerung und mehr
        Vorab: Es könnte der Eindruck entstehen, ich wolle Sebastian jetzt vorführen, doch das ist nicht meine Absicht. Nur geht es mir neben der sachlichen Klärung auch um die Weise, wie Irrtümer, blinde Flecken und Ideologien zustande kommen - Erkenntnis ist immer (auch(?)) Selbsterkenntnis, right?

        S. hatte geschrieben:
        "E.coli kann Wochen bis Monate in einer trockenen Umgebung überleben und kühlgehalten sogar Jahre."
        und sich auf diese Veröffentlichung berufen:
        http://aem.asm.org/cgi/reprint/71/11/6657
        Nun, ihr wißt sicherlich, E.Coli ist ein gramnegatives Bakterium, hat nur eine einschichtige Hülle nebst Lipidmembran und ist daher nahezu wehrlos gegen Trockenstress.
        Doch, in der Tat, der Bakteriophage, den die EHEC - Stämme E.Colis in einer Mobilitätsinsel ihrer quasichromosomalen DNA einbauen, hilft dieser Empfindlichkeit in erstaunlichem Umfang ab. Mit der Folge, daß in den Trockenstressexperimenten, die 2005 zu der obigen Veröffentlichung führten, und die global Trocknungsprozesse zum Vorbild hatten, die in Konservierungsprozessen der Lebensmittelindustrie angewandt werden, die EHEC's überlebten, während die anderen Colis starben.
        Das Verotoxin, für die die beiden stx-Gene der EHEC-Stämme kodieren, wird (vorwiegend?)unter Stress exprimiert und ist ein Lektin, das im Normalfall zwischen Lipidmembran und Hülle akkumuliert. Seine Auswirkungen sind molekularbiologisch noch weitgehend unklar, und werden es auch wohl bleiben, denn sie hängen nicht nur vom Wirtsmilieu im engen Sinne ab, sondern auch von der übrigen Darmflora und deren Zustand, u.a. davon, inwieweit das Schleimhautgewebe der Magen- und Darmwand andere E.Colis integriert hat, vgl. z.b.
        http://tomgard.blog.de/2011/04/25/wissen-symbiose-darmbakterien-symbiont-11053458/
        Immerhin ist klar, daß die Zell-Agglutination, die das Lektin verursachen kann, einen Schutzwall gegen Trockenstress aufbauen kann, und dieser Mechanismus dürfte an der Trockenheitstoleranz der EHEC-Stämme beteiligt sein.

        Damit haben wir einen Eckwert für die DREI-seitige Wirt-Pathogen Coevolution des Bakteriophagen (ich hab seinen Namen grad nicht präsent), E.Colis und der jeweiligen Säugetier-Wirte.
        Zu der haben wir weiter festzuhalten, daß die EHEC-Stämme ausschließlich für höhere Primaten pathogen sind, mit einer einschränkenden Unklarkeit hinsichtlich Schweinen. Doch in diesen Wirten scheinen sie überwiegend unter zu gehen, SOBALD sie (schwer) pathogen werden: Wie das Team um Prof. Karch feststellte, verschwindet der berüchtigte Serotyp O157 aus den Ausscheidungen Erkrankter binnen 4 bis 7 Tagen. Der Krankheitsstress tötet die Bakterien ab, zurück bleiben in unbekanntem Umfang re-mobilisierte Bakteriophagen. Auch die Quote von nur 3,5% unauffälligen Ausscheidern unter hoch exponiertem Personal fleischverarbeitender Betriebe spricht für diesen Befund, umso mehr, wenn man die oben angeführte hohe Überdauerungsrate der Stämme in Betracht zieht.

        Der EAEC-Stamm, der seine maßgebliche Beteiligung an der - nun, nennen wir es neutral - Genese des neuen Erregers mit 93% des Genoms mitteilt, hat nun aber keine (bzw keine bekannten, was vorderhand dasselbe ist), tierischen Wirte.
        Daraus, nebst der Phänomenologie der Epidemie, folgt:

        1) Die im neuen Erreger vorliegende Kombination stx2 + agg-Genen ist in seinem Wirt hoch pathogen, und insofern gegenselektiert, mit dem (bedingten) Ausgleich dafür, daß er außerhalb des Hauptwirtes voraussichtlich länger überdauert.
        (Anm: Über die Virulenz ist damit noch nichts Abschließendes gesagt, da sie durch Virulenzfaktoren bedingt ist, die zum Zeitpunkt der Aggregation von stx2 /agg noch nicht in der aktuellen Kombination vorgelegen haben müssen.)
        2) Für den Inkubationsort, der den neuen Erreger hervor brachte, gibt es drei unterscheidbare Varianten:
        a) menschlicher (oder äffischer) Darm.
        b) Petrischale
        c) (häusliche) Biogasanlagen, Jauchegruben etx., in denen die Asscheidungen von Menschen und den üblichen Verdächtigen unter den Haustieren zusammen kommen.

        Für den Fall 2c ist zu beachten, daß der ENTSTEHUNGSort schwerlich identisch mit dem VERBREITUNGSort sein kann. Nichts deutet darauf hin, daß der neue Stamm im Falle einer spontanen, isolierten Entstehung auf Fäkaliensubstraten besonders selektiert würde, jedenfalls nicht gegenüber den bisher aufgetretenen Verotoxin-bildenden Varianten. Stammte er - beispielsweise- aus einer Biogasanlage, so würde er vielleicht bei der Düngung ausgebracht, überlebte zusammen mit EHEC-"Vorfahren", landete ggf. in ein paar Sprossen ...
        und ginge ENTWEDER wieder unter, ODER würde, siehe Punkt 1, in menschlichen Wirten, von denen er SPORADISCH via Schmierinfektion weiter gegeben würde, binnen kurzem auffällig!
        JEDENFALLS in seiner jetzigen Gestalt, d.h. mit den gg. Pathogenitäts UND Virulenzfaktoren.
        Vor allem in Familienclustern!

        So.
        Und nun sucht das BfR die Quelle der Epidemie im Saatgut aus (China/Japan/Korea/Malaisia/whatever).
        Was unterstellt das?
        Das unterstellt, daß dies Saatgut hunderttausendfach bis Mio-fach mit Exemplaren des Erregers, die nach jeder Menge Trockenstress auf dem Saatgut dennoch überdauert haben, kontaminiert waren, und dort drauf gelangten, ohne in den Kultivierungsländern letztlich je auch nur ein einziges Mal aufgefallen zu sein.
        (der koreanische Fall von 2006 könnte, muß aber nicht von einem Klon desselben Stammes verursacht gewesen sein)

        Klartext:
        Das BfR geht in der Saatguthypothese IMPLIZIT von einer Entstehung in der Petrischale nebst anschließender bewußter Ausbringung zu terroristischen Zwecken aus.
        Womit ich nicht gesagt haben will, daß ich diese Variante für sonderlich plausibel halte, es gibt andere, die mir plausibler erscheinen.
        Ich habe an dieser Variante nur beispielhaft durchgespielt, womit ich argumentierte und von Dir, Sebastian, mit ziemlich wenig Sachkenntnis, z.b. über die Unterschiede zwischen "Sex" unter Eukarioten resp. Prokarioten, zwischen Clonierung und Phylogenes über Keimbahnen, abgebügelt wurde.
        "Wissenschaftsseite"
        Never mind.

      29. Sebastian R. Antworten | Permalink

        @TomGard

        Ich habe mich bisher immer auf die Sequenzierungsergebnisse aus Darmstadt bezogen. Mit denen hat Prof. Karch ja gearbeitet. Was sollte ich da korrigieren?

      30. Sebastian R. Antworten | Permalink

        @TomGard

        Habe deinen letzten Kommentar gerade freigeschaltet, weil er irgendwie im Spamfilter gelandet ist...ich gehe ihn nachher noch genauer durch und antworte dir dann morgen - wenn ich es schaffe - vielleicht heute noch.

      31. Sebastian R. Antworten | Permalink

        @TomGard

        Nun, ihr wißt sicherlich, E.Coli ist ein gramnegatives Bakterium, hat nur eine einschichtige Hülle nebst Lipidmembran und ist daher nahezu wehrlos gegen Trockenstress.

        Die Membran von gramnegativen Bakterien ist zweischichtig (wie jede andere Biomembran auch) und sagt nichts über das Vermögen von Trockenstress-Resistenz aus, schließlich sind es überwiegend Proteine, die Organismen vor Trockenstress schützen!

        Doch, in der Tat, der Bakteriophage, den die EHEC - Stämme E.Colis in einer Mobilitätsinsel ihrer quasichromosomalen DNA einbauen, hilft dieser Empfindlichkeit in erstaunlichem Umfang ab. Mit der Folge, daß in den Trockenstressexperimenten, die 2005 zu der obigen Veröffentlichung führten, und die global Trocknungsprozesse zum Vorbild hatten, die in Konservierungsprozessen der Lebensmittelindustrie angewandt werden, die EHEC's überlebten, während die anderen Colis starben.

        Kleine Korrektur am Rande: Es heißt nicht Mobilitätsinsel, sondern Plasmid. Es gibt natürlich nicht nur die von mir erwähnte Publikation zum Thema Trockenresistenz, sondern noch viele andere, die du auf PubMed finden kannst. Insgesamt weiß man, dass Bakterien "extremen" Umweltbedingungen ohne Probleme standhalten können und Bakteriophagen sogar noch extremeren Bedingungen, da sie keinen eigenen Stoffwechsel haben und somit keine "Nahrung" brauchen. Es gibt übrigens viele Mechanismen, wie eine Phagenreplikation aktiviert werden kann, Trockenstress ist da sicherlich nicht der einzige, wenn er überhaupt etwas mit einer vermehrten Phagenreplikation zu tun hat, wozu ich auf die Schnelle keine Quellen gefunden habe.

        Das Verotoxin, für die die beiden stx-Gene der EHEC-Stämme kodieren wird (vorwiegend?)unter Stress exprimiert und ist ein Lektin, das im Normalfall zwischen Lipidmembran und Hülle akkumuliert.

        Quellen, dass Shiga-Toxine (für andere Mitleser sei angemerkt, dass Verotoxine=Shiga-Toxine sind) vowiegend unter Stress exprimiert werden, habe ich ebenfalls keine gefunden. Vielmehr ist es so, dass Shiga-Toxine eine Stressantwort im Wirt verursachen.

        Seine Auswirkungen sind molekularbiologisch noch weitgehend unklar, und werden es auch wohl bleiben, denn sie hängen nicht nur vom Wirtsmilieu im engen Sinne ab, sondern auch von der übrigen Darmflora und deren Zustand, u.a. davon, inwieweit das Schleimhautgewebe der Magen- und Darmwand andere E.Colis integriert hat

        Kann ich so nicht stehen lassen. Auf PubMed finden sich wieder einige Publikationen, die sich mit den Effekten von Shiga-Toxinen beschäftigen. Einfach als Suchbegriff "Effect of Shiga Toxin" eingeben. Ein Review findest du beispielsweise hier. Weitere Erkenntnisse wird man gewinnen, wenn die Forschung weitergeht, was sie ja tut.

        Immerhin ist klar, daß die Zell-Agglutination, die das Lektin verursachen kann, einen Schutzwall gegen Trockenstress aufbauen kann, und dieser Mechanismus dürfte an der Trockenheitstoleranz der EHEC-Stämme beteiligt sein.

        Weiss ich nicht, kann es mir aber nur schwer vorstellen. Ich bitte um Quellenangabe, damit ich das nachlesen kann.

        Damit haben wir einen Eckwert für die DREI-seitige Wirt-Pathogen Coevolution des Bakteriophagen (ich hab seinen Namen grad nicht präsent)

        Nennt sich ganz einfach Stx-Phage, es wird aber diskutiert, inwieweit der dem Lambda-Phagen ähnelt/gleich ist.

        Zum Rest deines Kommentars kann ich nur sagen, dass du sehr viel mutmaßt, irgendwelche mir nicht nachvollziehbaren Schlüsse ziehst und damit keinesfalls etwas beweist. Es ist pures Gefasel, welches du hier von dir gibst und es wird schlimmer, je öfter ich deinen Kommentar lese.

        Deine Aussage

        Klartext: Das BfR geht in der Saatguthypothese IMPLIZIT von einer Entstehung in der Petrischale nebst anschließender bewußter Ausbringung zu terroristischen Zwecken aus.

        kann ich daher absolut nicht nachvollziehen. Es handelt sich viel mehr um eine ganz normale Bakterienevolution, wie es jetzt schon mehrfach gesagt wurde.

        Womit ich nicht gesagt haben will, daß ich diese Variante für sonderlich plausibel halte, es gibt andere, die mir plausibler erscheinen.

        Ich auch!!!

        Abgebügelt habe ich dich nirgends, bleib mal auf dem Teppich! Ich habe dir lediglich Grundlagen erklärt, wie es sein kann, dass ein Bakterirum plötzlich neue genetische Merkmale aufweisen kann. Dies geht schließlich von ganz allein OHNE Petrischale.

      32. TomGard Antworten | Permalink

        @ Sebastian

        Ich lasse das mal so stehen, nur zwei Bemerkungen noch.

        Ein Teil der Infos, die Du anzweifelst, stammen von Dir selbst. Enhancement der Toxinproduktion von STEC's unter Stressoren z.b. ist Grund, warum Antibiotika bei STEC-Infektionen kontraindiziert sind. Logik ist nicht Deine Stärke, wa?
        Im selben Zusammenhang ist bekannt, daß die verstärkte Toxinproduktion vermehrte Bildung von Clustern und Biofilmen zur Folge hat.
        Und die Papiere zu "Effects of Shiga Toxin" kann man sich sonstwohin stecken, wenn keine "effects" zu ermitteln sind, und das ist nunmal bei "stummen" Infektionen der Fall. Kein Mikroskop erlaubt Dir, die Vorgänge im lebenden, stoffwechselnden menschlichen Darm zu beobachten. Gewisse Aussagen über epidemiologische Phänomene erforderten aber gerade das Wissen über Bedingungen und Interaktionen mit anderen Siedlern im Darm, unter denen das Pathogen sich unauffällig verbreitet, und das um so mehr, wenn es ganz oder überwiegend anthropogen ist.

        Zweitens noch ein Zitat, das ich für sich selbst sprechen lasse, aus einem Communique des ECDC vom 14.6., veröffentlicht gestern:

        By PFGE analysis of EAggEC O104:H4 strains that are positive and negative for the Shiga toxin (stx) gene, the authors further demonstrate that, in contrast to the diversity seen within this serotype, isolates from the 2011 German outbreak cases exhibit a level of genetic similarity, which is also seen in the EAggEC STEC/VTEC O104:H4 strain from an unpublished outbreak of HUS in Georgia, which was investigated jointly by the United States Centers for Disease Control and Prevention (CDC) and Georgian public health authorities in 2009. However, no epidemiological link between these two outbreaks has been reported as yet and therefore the meaning of this finding remains elusive.

        http://www.eurosurveillance.org/...ArticleId=19890

      33. Sebastian R. Antworten | Permalink

        @TomGard

        Ein Teil der Infos, die Du anzweifelst, stammen von Dir selbst. Enhancement der Toxinproduktion von STEC's unter Stressoren z.b. ist Grund, warum Antibiotika bei STEC-Infektionen kontraindiziert sind. Logik ist nicht Deine Stärke, wa?

        Du solltest meinen Kommentar besser lesen!

        [...]und das um so mehr, wenn es ganz oder überwiegend anthropogen ist.

        Ja, ich habe es verstanden, wir Menschen haben das böse E.Coli selber gezüchtet und in die Freiheit entlassen. Deine zusammengereimte Pseudoargumentation kannst du jetzt echt mal sein lassen. Wenn du was handfestes in der Hand hast, kannst du wiederkommen.

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