Professor Mark Achtman ist Helicobacter pylori seit langem auf der Spur. Mit genetischen Analysen konnte er nachweisen, dass der Erreger schon die Vorfahren des Menschen in Afrika plagte. Als nun Tierärzte im Zoo bei magenkranken Löwen, Tigern und Geparden einen nahen Verwandten des Bakteriums aufspürten, ließ sich der Evolutionsforscher gleich Proben in sein Labor am Max-Planck-Institut für Infektionsbiologie in Berlin schicken. Ein genauer Vergleich der Gensequenzen zeigte: keine zwei Helicobacter Arten sind sich ähnlicher, als die aus Mensch und Raubtier.
"Die Erklärung, die wir haben, ist, das die aus einem gemeinsamen Urahnen vor nicht allzu langer Zeit entstanden sind. "
Das heißt, Helicobacter wurde entweder vom Menschen auf den Löwen, oder umgekehrt vom Löwen auf den Menschen übertragen. Und da es nur selten zum Kuss zwischen Mensch und Raubtier kommt - Mund zu Mund Kontakt ist der übliche Infektionsweg des Erregers - liegt hier wohl ein Kriminalfall vor. Vor rund 200.000 Jahren muss Helicobacter bei einem Festmahl die Gelegenheit zum Sprung von Art zu Art genutzt haben. Bleibt nur die Frage: Wer fraß, oder aß, hier wen? Die Antwort liegt in den wenigen Unterschieden im Erbgut der zwei Helicobacter Arten, insbesondere in einzelnen defekten Genen. Die sind in dem Löwenbakterium zehn mal häufiger, als bei der menschlichen Variante. Es ist unwahrscheinlich, dass Helicobacter pylori, diesen genetischen Müll reparieren konnte. Folglich, my dear Watson, war es andersherum. Das Raubtierbakterium ist ein Abkömmling der menschlichen Variante und hat in seinem neuen Wirt die genetischen Fehler angesammelt. Ein Löwe muss einen unserer Vorfahren gefressen und sich damit auf lange Sicht den Magen verdorben haben, schließt der genetische Detektiv Mark Achtman.
"Wir können natürlich nicht nachvollziehen, wie viele Menschen von Löwen, Tigern und Geparden gefressen worden sind, und umgekehrt wie viele Löwen, Tiger und Geparden von Menschen gegessen wurden. Was wir aber festlegen können ist, dass die heutige Bakterien die in Löwen, Tigern und Geparden zu finden sind aus einem einzigen Sprung vom Menschen zur Großkatze entstanden sind, die stammen aus einer einzigen Zelle ab."
In diesem einen Fall ist der Täter überführt, aber es gibt noch lose Enden zu klären. So dürfte in den Savannen so mancher Frühmensch ein blutiges Ende gefunden haben, und umgekehrt standen sicher auch gelegentlich Raubtiere auf dem vorgeschichtlichen Speisezettel. Doch fast immer erwies sich der fremde Magen als evolutionäre Sackgasse für das Bakterium. Oberflächenmoleküle, die das Überleben im menschlichen Magen erleichtern, wirken im Verdauungstrakt der Raubkatzen wie Signalflaggen für das Immunsystem, das deshalb den Eindringling schnell beseitigen konnte. Dem menschlichen Urahn des Löwenhelicobacter haben möglicherweise zufällig einige dieser Signalflaggen gefehlt. Die genetischen Spuren deuten jedenfalls in diese Richtung, meint Dr. Bodo Linz vom Max-Planck-Institut für Infektionsbiologie.
"Ein Großteil der Gene, die wir als fragmentiert identifizieren konnten, stehen für die Synthese von Außenmembranproteinen und in diesem Fall war offenbar die Ausschaltung dieser speziellen Außenmembranproteine wichtig um die Immunantwort durch den neuen Wirts zu umgehen. "
Nach und nach hat sich Helicobacter weiter an den Raubtiermagen angepaßt, zusätzliche Gene für auffällige Eiweiße abgeschaltet. Der Keim konnte sogar von anderen Bakterien eine Gengruppe übernehmen, die in der Lage ist, seine Oberfläche weiter zu tarnen. Beim Kuscheln oder Kämpfen der Katzen hat sich die neue Helicobacter Varianten dann ausgebreitet, so dass sie heute im Zoo bei Löwen, Tigern und Geparden zu finden ist. Wie häufig die Raubkatzen in der freien Wildbahn in Afrika und Asien an einem bakteriell bedingten Magengeschwür leiden, ist unbekannt. Die genetische Aufklärung des biologischen Kriminalfalls zeigt aber: die Rache des Frühmenschen lebt!
"Die Erklärung, die wir haben, ist, das die aus einem gemeinsamen Urahnen vor nicht allzu langer Zeit entstanden sind. "
Das heißt, Helicobacter wurde entweder vom Menschen auf den Löwen, oder umgekehrt vom Löwen auf den Menschen übertragen. Und da es nur selten zum Kuss zwischen Mensch und Raubtier kommt - Mund zu Mund Kontakt ist der übliche Infektionsweg des Erregers - liegt hier wohl ein Kriminalfall vor. Vor rund 200.000 Jahren muss Helicobacter bei einem Festmahl die Gelegenheit zum Sprung von Art zu Art genutzt haben. Bleibt nur die Frage: Wer fraß, oder aß, hier wen? Die Antwort liegt in den wenigen Unterschieden im Erbgut der zwei Helicobacter Arten, insbesondere in einzelnen defekten Genen. Die sind in dem Löwenbakterium zehn mal häufiger, als bei der menschlichen Variante. Es ist unwahrscheinlich, dass Helicobacter pylori, diesen genetischen Müll reparieren konnte. Folglich, my dear Watson, war es andersherum. Das Raubtierbakterium ist ein Abkömmling der menschlichen Variante und hat in seinem neuen Wirt die genetischen Fehler angesammelt. Ein Löwe muss einen unserer Vorfahren gefressen und sich damit auf lange Sicht den Magen verdorben haben, schließt der genetische Detektiv Mark Achtman.
"Wir können natürlich nicht nachvollziehen, wie viele Menschen von Löwen, Tigern und Geparden gefressen worden sind, und umgekehrt wie viele Löwen, Tiger und Geparden von Menschen gegessen wurden. Was wir aber festlegen können ist, dass die heutige Bakterien die in Löwen, Tigern und Geparden zu finden sind aus einem einzigen Sprung vom Menschen zur Großkatze entstanden sind, die stammen aus einer einzigen Zelle ab."
In diesem einen Fall ist der Täter überführt, aber es gibt noch lose Enden zu klären. So dürfte in den Savannen so mancher Frühmensch ein blutiges Ende gefunden haben, und umgekehrt standen sicher auch gelegentlich Raubtiere auf dem vorgeschichtlichen Speisezettel. Doch fast immer erwies sich der fremde Magen als evolutionäre Sackgasse für das Bakterium. Oberflächenmoleküle, die das Überleben im menschlichen Magen erleichtern, wirken im Verdauungstrakt der Raubkatzen wie Signalflaggen für das Immunsystem, das deshalb den Eindringling schnell beseitigen konnte. Dem menschlichen Urahn des Löwenhelicobacter haben möglicherweise zufällig einige dieser Signalflaggen gefehlt. Die genetischen Spuren deuten jedenfalls in diese Richtung, meint Dr. Bodo Linz vom Max-Planck-Institut für Infektionsbiologie.
"Ein Großteil der Gene, die wir als fragmentiert identifizieren konnten, stehen für die Synthese von Außenmembranproteinen und in diesem Fall war offenbar die Ausschaltung dieser speziellen Außenmembranproteine wichtig um die Immunantwort durch den neuen Wirts zu umgehen. "
Nach und nach hat sich Helicobacter weiter an den Raubtiermagen angepaßt, zusätzliche Gene für auffällige Eiweiße abgeschaltet. Der Keim konnte sogar von anderen Bakterien eine Gengruppe übernehmen, die in der Lage ist, seine Oberfläche weiter zu tarnen. Beim Kuscheln oder Kämpfen der Katzen hat sich die neue Helicobacter Varianten dann ausgebreitet, so dass sie heute im Zoo bei Löwen, Tigern und Geparden zu finden ist. Wie häufig die Raubkatzen in der freien Wildbahn in Afrika und Asien an einem bakteriell bedingten Magengeschwür leiden, ist unbekannt. Die genetische Aufklärung des biologischen Kriminalfalls zeigt aber: die Rache des Frühmenschen lebt!