Neues Werkzeug entschlüsselt, wie Chlamydien Zellen angreifen
Ein neues chemisches Werkzeug könnte Wissenschaftlern helfen, nachzuvollziehen, wie Infektionen wie Chlamydien auf mikroskopischer Ebene entstehen. Forscher aus Würzburg und Berlin haben ein spezielles Sphingomyelin-Derivat entwickelt, um Veränderungen in Zellen während bakterieller Angriffe zu beobachten. Ihre Ergebnisse, veröffentlicht in Nature Communications, könnten den Weg zu besseren Behandlungsmethoden für Infektionskrankheiten ebnen.
Sphingolipide, die im 19. Jahrhundert vom Pathologen Ludwig Thudichum erstmals aus dem Gehirn isoliert wurden, spielen eine zentrale Rolle bei vielen Erkrankungen. Sie stehen in Verbindung mit Krankheiten wie Morbus Fabry und Morbus Gaucher sowie mit Infektionen wie Ebola, Masern und COVID-19. Bisher gestaltete sich die Erforschung ihres Verhaltens während Infektionen jedoch schwierig.
Das Team, das zur Forschungsgruppe 2581 gehört, entwickelte trifunktionelle Sphingomyeline – modifizierte Versionen der natürlichen Verbindung. Diese Moleküle ermöglichten es den Wissenschaftlern, zu beobachten, wie sich Sphingomyelinase, ein Enzym, das Sphingomyelin abbaut, in infizierten Zellen verhält. Versuche zeigten, dass mit der Umwandlung nicht-infektiöser Chlamydien-Partikel in infektiöse Formen die Menge an metabolisiertem Sphingomyelin anstieg.
Durch den Einsatz des neuen Werkzeugs in menschlichen Zellen verfolgten die Forscher die Aktivität bakterieller Sphingomyelinase in Echtzeit. Zudem konnten sie visualisieren, wie Sphingomyelin während Chlamydien-Infektionen abgebaut wird. Professor Dr. Jürgen Seibel, Hauptautor der Studie von der Universität Würzburg, betonte das Potenzial der Methode für die Entwicklung gezielter Strategien zur Infektionsbekämpfung.
Die Entdeckung bietet eine Möglichkeit, den Sphingolipid-Stoffwechsel bei Infektionen genauer zu untersuchen. Dies könnte bei der Entwicklung von Therapien helfen, die stören, wie Krankheitserreger diese Moleküle für sich nutzen. Die vollständige Studie mit dem Titel "Trifunktionelle Sphingomyelin-Derivate ermöglichen die nanoskala-auflösende Bildgebung der Sphingomyelin-Dynamik in physiologischen und Infektionsprozessen mittels Expansionsmikroskopie" ist in Nature Communications nachzulesen.
