Chlamydien sind gefürchtete Krankheitserreger, die in Zellen hausen. Forscher in Wien suchen ihre verwundbaren Stellen.
In Zellen von Lebewesen ist gut wohnen, der Tisch ist reich gedeckt für willkommene, aber auch für unerbetene Gäste. Und die haben sich schon früh in der Evolution eingestellt: Prokaryonten, das sind Einzeller ohne Zellkern, sind in Eukaryonten - Zellen mit Kern - eingewandert, vielleicht wurden sie auch von ihnen gefressen. Manche haben sich integriert und sind Teil der zellulären Maschinerie geworden: Die Chloroplasten und die Mitochondrien, das sind die Kraftwerke der pflanzlichen und tierischen Zellen, waren einmal frei lebende Bakterien, die sich irgendwann mit Zellen zusammengetan, ihre Eigenständigkeit und viele Gene aufgegeben haben und nun zum allgemeinen Zell-Wohl beitragen.
Andere sind weniger kooperativ, Chlamydien etwa, das sind Bakterien, die nur in Zellen leben können ("obligat intrazellulär") und unter Mensch und Tier Verheerungen anrichten: Sie bringen der Dritten Welt die meisten vermeidbaren Erblindungen - man könnte sie verhindern, aber dazu braucht man Antibiotika - und der ersten Welt die am häufigsten sexuell übertragene Krankheit, die bei Frauen oft zu Sterilität führt. Außer diesen Übeln geben sie nichts, dafür nehmen sie, was sie brauchen. "Sie haben sich perfekt an die Umweltbedingungen in Zellen angepasst", erklärt Matthias Horn (Microbial Ecology, Uni Wien): "Sie haben Transportproteine entwickelt, mit denen sie die Grundbausteine des Lebens durch ihre undurchlässige Zellmembran schleusen." So holen sie etwa ATP - diesen Energieträger der Zellen können sie zwar auch selbst herstellen, aber nicht immer in genügenden Mengen -, im Gegenzug exportieren sie ADP, die weniger energiehaltige Vorstufe von ATP, Müll. So holen sie auch UTP, das sie zum Bau ihrer Gene brauchen.
Und so holen sie NAD, Nikotinamid-Adenin-Dinucleotid, das ist ein Molekül, das in vielfältigen Funktionen gebraucht wird, es stellt Elektronen für Biosynthesen zur Verfügung, etwa für die von Fettsäuren und Aminosäuren. Viele Bakterien können NAD nicht selbst herstellen, sie müssen es aus der Umwelt beziehen, aber dazwischen steht ihre Membran, die es nicht durchlässt. Deshalb haben manche den Trick entwickelt, es in ihrer Umgebung zu zerlegen, die Bestandteile einzuschleusen und dann wieder zusammenzubauen. Chlamydien haben ein eigenes Transportprotein dafür entwickelt - es importiert NAD und exportiert ADP -, es ist das erste auf NAD spezialisierte, das man kennt, Horn hat es gemeinsam mit Michael Wagner (ebenfalls: Mikrobielle Ökologie, Uni Wien) und deutschen Forschern identifiziert (Nature, 432, S. 622).
Könnte man dieses Transportprotein angreifen, hätte man einen möglichen Ansatzpunkt für neue Antibiotika, einen ungefährlichen Ansatzpunkt: Menschliche Zellen haben das Transportprotein nicht. Aber ganz so einfach ist die Geschichte nicht. Horn und Wagner haben den Transporter nicht an Chlamydien des Menschen aufgespürt, sondern an Chlamydien von Amöben. Auch in diesen Einzellern leben die Parasiten, sie sind mit unseren verwandt, haben einen gemeinsamen Ahnherrn vor 700 Millionen Jahren, die beiden Forscher haben es dieses Frühjahr gezeigt.
Seitdem haben sich die Verwandten eigenständig entwickelt, die der Amöben sind freundlicher zu ihren Wirten, sie tun ihnen unter normalen Bedingungen nichts. Aber die Verwandten teilen auch noch Lebensgewohnheiten - und stellen die Forscher vor dieselben Probleme: Man kann diese Bakterien kaum direkt beobachten, sie lassen sich nicht kultivieren, man kann die Wirkung ihrer Gene nur indirekt beobachten, indem man die Gene in anderen Bakterien arbeiten lässt, in diesem Fall in Escherichia coli.
Und dort haben eben Gene der Amöben-Chlamydien das NAD-Transportprotein erzeugt, ein Gegenstück bei Menschen-Amöben hat sich noch nicht gefunden.