„Ancient Mycobacterium tuberculosis genome project“ - Evolution der Tuberkulose im Menschen

Das hier vorgestellte Graduiertenkolleg führt bestehende Forschungsaktivitäten von Ur- und Frühgeschichtlern, Anthropologen, Parasitologen, Humangenetikern, Medizinern, Chemikern und Bioinformatikern zusammen, um eine komplexe Fragestellung aus dem Bereich Wirt-Pathogen-Interaktion (d.h. Mensch – Mycobacterium tuberculosis; MTB) zu beantworten.

Aktuelle Relevanz

Tuberkulose ist eine der ältesten Infektionskrankheiten der Menschheit. Die Erkrankung ist ein Indikator für die Lebensbedingungen in einer Gesellschaft, da sie durch gute Ernährung und ausreichende hygienische Verhältnisse auch ohne spezielle medizinische Maßnahmen zurückgedrängt werden kann. Die Inhalation infektiöser Aerosole stellt den häufigsten und somit wichtigsten Übertragungsweg dar; in früheren Zeiten war aber auch die Infektion durch Nahrungsmittel eine sehr wahrscheinliche Ansteckungsquelle.

Da eine vorangegangene Infektion keinen ausreichenden Schutz vor dem Ausbruch der Erkrankung bei erneutem Kontakt darstellt, ist es außerordentlich schwierig, einen wirksamen Impfstoff gegen Tuberkulose zu entwickeln. Nach Schätzungen ist etwa ein Drittel der Weltbevölkerung mit Tuberkuloseerregern infiziert; jede Sekunde kommt ein weiterer Fall hinzu. Knapp neun Millionen Menschen zeigen klinische Symptome einer Tuberkulose und etwa 1,6 Millionen sterben an der Erkrankung pro Jahr.

Der wichtigste Erreger der Tuberkulose, Mycobacterium tuberculosis, ist ein aerobes gram-positives Stäbchen-Bakterium, das auf Grund seiner säurefesten Hülle sehr stabil und damit in der Lage ist, sogar schwachen Desinfektionsmitteln zu widerstehen. Zur gleichen Bakteriengruppe gehören weitere Mykobakterien, die ebenfalls zu den Erregern der Tuberkulose gezählt werden: M. bovis , und M. microti. Diese und einige weitere seltene Vertreter werden deshalb unter dem Begriff Mycobacterium tuberculosis complex zusammengefasst. Alle bieten ein identisches klinisches Bild, wobei heute die Lunge mit etwa 80% das mit Abstand am häufigsten betroffene Organ ist. Durch systemische Streuung kann sich die Tuberkulose auch in zahlreichen anderen Organen manifestieren. Eine Beteiligung von Knochen, speziell der Wirbelsäule (sog. Gibbus) und Gelenke (Arthritis tuberculosa), tritt heute bei ca. 5% aller TB-Fälle auf.

Geschichtliche Entwicklung

Befunde an menschlichen Überresten legen den Schluss nahe, dass die Tuberkulose nicht in der Jungsteinzeit im Verlaufe von Sesshaftwerdung,Ackerbau und Domestikation vom Vieh auf den Menschen übersprang, sondern sich während eines langen, wesentlich früher beginnenden Zeitraumes parallel mit der archaischen Homo-Linie entwickelte (Hershkovitz et al. 2008, Taylor et al 2007, Kappelmann et al. 2008). Weitere molekulargenetische Untersuchungen belegen, dass die Tuberkulose außer in den Gebieten des heutigen Israel (ca. 7.000 v.Chr.) auch in Ägypten (ca. 3.000-500 v.Chr.), im Sudan (ca. 100–1.000 n.Chr.) und in Ungarn (1.000-1.700 n.Chr.) wütete.

Literatur:

• Hershkovitz I, Donoghue HD, Minnikin DE, Besra GS, Lee OY, Gernaey AM, Galili E, Eshed V, Greenblatt CL, Lemma E, Bar-Gal GK, Spigelman M. (2008). Detection and Molecular Characterization of 9000-Year-Old Mycobacterium tuberculosis from a Neolithic Settlement in the Eastern Mediterranean. PLoSONE 3(10): e3426.
• Kappelman J, Alçiçek MC, Kazanci N, Schultz M, Ozkul M, Sen S.First Homo erectus from Turkey and implications for migrations into temperate Eurasia. Am J Phys Anthropol 135(1): 110-6 (2008)
• Taylor GM, Murphy E, Hopkins R, Rutland P, Chistov Y. 2007. First report of Mycobacterium bovis DNA in human remains from the Iron Age. Microbiology 153(Pt 4): 1243-1249.