Die Bevölkerungs Haitis darf sich offensichtlich nicht erholen. Nach dem schweren Erdbeeben im Januar diesen Jahres, nun eine Choleraepedemie!

Wer oder was ist der Erreger der Cholera?

Cholera verursacht schwere Durchfälle. Die von dem Bakterium Virbio cholerae ausgelöste Infektion des Dünndarms verursachen extreme Durchfälle und starkes Erbrechen. Dabei kommt es zu lebensbedrohlichem Elektrolytverlust. Der Patient trocknet praktisch aus. Ganz besonders schlimm ist dies bei kleinen Kindern.
Die Sterblichkeit beträgt bis zu 70%, bei Behandlung ist die Überlebensrate aber sehr gut.
Vibrio cholerae wird über das Trinkwasser oder verunreinigte Nahrungsmittel weiterverbreitet. Gerade nach einer Katastrophe wie dem Erdbeben in Haiti sind die Chancen groß, dass sich – durch fäkale Verunreinigungen – ein Bakterium wie Vibrio im Trinkwasser ansiedelt.
Für die mikrobiologisch Interessierten: Vibrio ist ein gram-negatives Bakterium und Vibrio kann sowohl mit als auch ohne Sauerstoff leben (fakultativ anaerob).
Nun das Besondere: die Fähigkeit Cholera auszulösen kommt garnicht von Vibrio selbst, sondern Vibrio war „Opfer“ einer Infektion! Vibriobakterien, die von einem bestimmten Bakteriophagen (VPIΦ) befallen wurden und die DNA des Phagen in ihr Erbgut integriert haben werden zur tötlichen Gefahr. Die Gene des Bakteriophagen bringen Information für das Choleratoxin und befähigen das Bakterium besondere Pili auszubilden, die an die Mikrovilli des Dünndarms anlagern.

Neurobiologische Prozesse – molekulare Prozesse die krank machen…

Choleratoxin, das Gift aus Vibrio cholerae, kann über die Epithelzellen des Darms in den Körper des Menschen eindringen. Vibrio bindet an einen Rezeptor an der Zelloberfläche im Darmepithel. Choleratoxin besteht aus drei Untereinheiten:

  • katalytische Untereinheit
  • Rezeptorbindungsdomäne
  • Membraninsertionsdomäne.

Mit Hilfe der Rezeptorbindung und der Membraninsertion gelangt die katalytische Einheit des Choleratoxins in die Darmzelle. Dort führt das Gift zu einer Veränderung (Ribosylierung) des stimulatorischen G-Proteins (Gs). Diese Modifikation verhindert die Umwandlung von GTP zu GDP. Damit bleibt das Gs in einer aktiven Form, das Protein Adenylat-Cylase bleibt immer aktiv! Ein hoher cAMP-Spiegel wird in der Zell gebildet. Diese hohe Konzentration an cAMP dient als Signal für Natrium-Kanäle in der Zelle. Diese öffnen und Natrium strömt aus. Wasser strömt nach und in den Darm. Es kommt zu schweren Flüssigkeitsverlusten!

Cholera: Abituraufgaben daraus?

Cholera und Vibrio ein geeignetes Thema für eine Abituraufgabe…Die molekularen Vorgänge passen in die Neurobiologie, die phänotypischen Ausprägungen zum Stoffwechsel, Bakteriophagen ganz gut in die Molekularbiologie, die unterschiedlichen Stämme wären Grundlage für eine Evolutionsaufgabe…..

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