Kann Trehalose C. difficile-Infektionen begünstigen?

Studien zufolge könnte die verstärkte Nutzung der Trehalose („Mykose“) zum Süßen von Nahrungsmitteln die Ausbreitung der virulenten Clostridium difficile-Stämme RT027 und RT078 begünstigt haben, die für die Zunahme von Todesfällen durch antibiotikaresistente Darminfektionen verantwortlich gemacht werden.

Laut Schätzungen des Centers for Disease Control and Prevention (CDC) sind in 2015 in den USA nahezu eine halbe Million C. difficile-Infektionen (CDI) aufgetreten und ca. 29.000 Menschen verstorben. Nach Angaben des Robert Koch-Instituts (RKI) wurden in 2016 in Deutschland 2.337 Fälle gemeldet. Der Zuwachs wird auf die Ribotypen (RT) 027 und 078 zurückgeführt ‒ der Grund für die starke Ausbreitung in den letzten Jahren ist unbekannt.

Ein Faktor könnte der häufige Einsatz von gegen RT027 und RT078 resistente Fluorchinolon-Antibiotika oder die steigende Verwendung von Trehalose in Nahrungsmitteln sein. Nach Angaben von Forschern um Robert Britton (Baylor College of Medicine (Houston)) ist Trehalose in unzähligen Fertigprodukten (z. B. Eiscreme, Nudeln, Rinderhack) bis zu 11,25 % enthalten. Die Experten haben nachgeforscht, ob die steigende Verwendung von Trehalose für den Anstieg von C. difficile-Infektionen verantwortlich sein könnte.

Den ersten Versuchen zufolge können RT027 und RT078 Trehalose als Energieträger verwerten, während andere C. difficile-Stämme auf Glukose angewiesen sind. Bei RT027 wird ein Transkriptionsfaktor „abgeschaltet“, der üblicherweise die Nutzung von Trehalose verhindert. Bei RT078 wird der Transport des Energieträgers in das Bakterium erhöht. RT027 nutzt die zusätzliche Energie für die Toxinproduktion.

Die Experten konnten an Mäusen darstellen, wie die Trehalose-Verfügbarkeit die Virulenz der Bakterien erhöht. RT078 hat durch eine gesteigerte Vermehrung möglicherweise einen Vorteil gegenüber anderen Bakterien. Abschließend haben die Wissenschaftler Trehalose im Blinddarm von Mäusen und in der Flüssigkeit von drei Patienten mit künstlichem Dünndarmausgang (Iliostoma) in einer Konzentration nachgewiesen, die ihrer Meinung nach eine Vermehrung der pathologischen Keime erklären könnte.

HINTERGRUND:
Trehalose ist ein natürliches und vor allem in Pilzen in höherer Konzentration vorkommendes Disaccharid ‒ in den USA darf Trehalose seit 2000 und in Europa seit 2001 als Lebensmittelzusatzstoff verwendet werden.

QUELLE:
► Nature vom 03.01.2018 (DOI: 10.1038/nature25178)

Univ.-Prof. Dr. Walther Heeschen
Dipl.-Ing. Agr. Jan Peter Heeschen