Salmonellen knnen auch Pflanzenzellen infizieren und alle Abwehrmechanismen der Pflanze erfolgreich umgehen. Eine reinigende Oberflchenbehandlung von pflanzlicher Rohkost wie z. B. Abwaschen ist daher kein ausreichender Schutz vor Lebensmittelvergiftung. Diese berraschende Entdeckung wurde jetzt im Rahmen eines Projekts des Wissenschaftsfonds FWF gemacht und heute publiziert. Die Ergebnisse wurden an einer Modellpflanze gefunden, die auch ideale Voraussetzungen zur zuknftigen Entwicklung von Behandlungs- und Testsystemen im Sinne der Nahrungsmittelsicherheit bietet.
1, 5 Milliarden (!) Flle von Lebensmittelvergiftung pro Jahr werden durch den Bakterienstamm Salmonella hervorgerufen (World Health Organization). Fhlen sich die Bakterien im infizierten Menschen besonders wohl, dann knnen sie sogar die Zellen des Darms infizieren und sich dort fr lngere Zeit halten. Bisher galten infizierte Fleischprodukte und Pflanzen, deren Oberflche mit verunreinigtem Wasser in Kontakt gekommen ist, als einzige Infektionsquelle. Seit heute ist durch Arbeiten an der Unit de Recherche en Gnomique Vgtale (URGV) in Evry, Frankreich, und den Max F. Perutz Laboratories (MFPL) in Wien, sterreich, bekannt, dass dies nicht die ganze Wahrheit ist.
GEHALTVOLLE ROHKOST
In einer heute in PLoS ONE publizierten Arbeit zeigt das Team um den Genetiker Prof. Heribert Hirt, dass Bakterien des Stammes Salmonella typhimurium sogar in Pflanzenzellen eindringen und sich dort vermehren knnen. Zwar war bereits bekannt, dass Salmonellen bis zu 900 Tage lang in kontaminierten Bden berleben knnen und diese somit einen geeigneten Infektionsherd fr Pflanzen darstellen. Das Team um Hirt konnte nun aber zeigen, dass die Infektionen von Pflanzenzellen aus einem solchen Infektionsherd durchaus aktiv vom Bakterium vorangetrieben werden und nicht wie bisher vermutet allenfalls eher zufllig und – auf Seiten des Bakteriums – passiv erfolgen.
Dazu Prof. Hirt: „Wir haben einzelne Bakterien mit einem fluoreszierenden Protein markiert und dann sehr deutlich deren Eindringen und Vermehrung in Wurzelzellen beobachten knnen. Bereits drei Stunden, nachdem die Bakterien in Kontakt mit den Wurzeln kamen, waren sie in die Zellen feinster Wurzelhaare eingedrungen. Schon 17 Stunden spter waren die Zellen dickerer Wurzeln infiziert.“
SCHWACHES ABWEHRSPIEL
Prinzipiell sind Pflanzen bakteriellen Angriffen alles andere als hilflos ausgeliefert und wissen sich durchaus zu wehren. Dazu steht eine ganze Reihe von Abwehrmechanismen zur Verfgung. Fr den Fall einer Salmonellen-Infektion wurde deren Wirksamkeit nun ebenfalls vom Team um Prof. Hirt untersucht. Zu den Ergebnissen sagt Prof. Hirt: „Tatschlich versagt diese Abwehr komplett. Obwohl regulierende Proteine wie die beiden Mitogen-aktivierten Protein Kinasen 3 und 6 bereits 15 Minuten nach einer Salmonellen-Infektion aktiviert werden, knnen sie die Vermehrung der Bakterien nicht verhindern. Ebenso nutzlos erscheint ein anderer Abwehrmechanismus, der durch die Pflanzenbotenstoffe Salicyl- und Jasmonsure sowie Ethylen aktiviert wird. Zwar zeigt dieser Mechanismus in unseren Untersuchungen bis zu sechs Stunden Aktivitt, die Infektion unterbindet aber auch er nicht.“
Die Bedeutung der von Prof. Hirt gemachten Entdeckung kann fr die Produktion und Verarbeitung von Nahrungsmitteln nicht berschtzt werden. Mit dem aktuellen und begrenswerten Aufstieg groer Schwellenlnder zu Industrienationen nimmt deren Bedarf an Nahrungsmitteln und Wasser zu. Neben dem Einsatz von organischem Dnger aus z. T. tierischen Quellen zwingt dieser Bedarf auch zur Bewsserung mit oftmals ungereinigtem – und damit potenziell infektisem – Wasser. Wenn, wie jetzt erkannt, Salmonellen in Pflanzenzellen berleben und sich vermehren, dann ntzt das Reinigen von Rohkost nichts, um eine Lebensmittelvergiftung zu verhindern. Vielmehr mssen neuartige Behandlungsmethoden und Testsysteme fr Salmonellen-Infektionen in Pflanzen entwickelt werden. Dank der dafr bestens geeigneten Modellpflanze Arabidopsis thaliana, an der das Team von URGV und MFPL seine Arbeiten durchfhrte, schaffte dieses FWF-untersttzte Projekt fr solche Herausforderungen bereits beste Grundlagen(-forschung).
Bild und Text ab Mittwoch, 28. Mai, 11.00 Uhr MEZ verfgbar unter:
http://www.fwf.ac.at/de/public_relations/press/pv200805-2de.html
Originalpublikation: The dark side of salad: Salmonella typhimurium overcomes the innate immune response of Arabidopsis thaliana and shows an endopathogenic lifestyle. A. Schikora, A. Carreri, E. Charpentier, Heribert Hirt, PLoS ONE.
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Wissenschaftlicher Kontakt:
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sterreich:
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1030 Wien
T +43 / 1 / 4277 – 54612
M +43 / 664 / 60277 – 54612
E heribert.hirt@univie.ac.at
Frankreich:
URGV Plant Genomics
INRA-CNRS-Universit dEvry
2 rue Gaston Crmieux
F- 91057 Evry-Cedex
France
M +33 / 637 / 458 – 258
E hirt@evry.inra.fr
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