Winzige Mutation, katastrophale Auswirkung: Anpassung an Flöhe machte Pest zur Gefahr

Es sind bekanntlich Flöhe, die den Pesterreger von infizierten Ratten, Eichhörnchen und anderen Nagern auf den Menschen übertragen. Nicht mehr in Europa, aber immer wieder mal in Nordamerika oder auch jüngst auf Madagaskar. Jetzt haben Forscher herausgefunden, dass eine unscheinbare Mutation im Erbgut des Bakteriums Ursache dafür ist, dass Flöhe die Pest-Infektion überleben und über Jahrhunderte Epidemien auslösen konnten.

Unscheinbare Mutation machte Pest für Flöhe erträglich

Vor höchstens 6400 Jahren hat sich das Pestbakterium Yersinia pestis aus dem Tuberkulose-Erreger Yersinia pseudotuberkulosis entwickelt. Dementsprechend stark ähnelt sich das Erbgut der beiden Bakterienarten. Dennoch verhalten sich die Erreger unterschiedlich: So tötet das Tuberkulosebakterium Flöhe, die Pestmikrobe nicht. Um die Ursache dafür herauszufinden, machten die Forscher Iman Chouikha und Joseph Hinnebusch ungewöhnliche Experimente in den Hochsicherheitslabors in Hamilton, den Rocky Mountain Laboratories in Montana: Sie fütterten über 300 Flöhe der Art Xenopsylla cheopis. Bekamen die Parasiten Blut mit Tuberkulose-Erregern, hatten die Flöhe Durchfall und starben.

Die gleiche Reaktion zeigten sie, wenn die Forscher nur Zellhüllen der Erreger bekamen – woraus Chouikha und Hinnebusch folgerten, dass dort ein für Flöhe giftiger Stoff enthalten sein muss. Durch Vergleiche der Gene und Eiweiße von Pest- und Tuberkulosebakterien fanden sie schließlich das Harnsäure abbauende Enzym Urease. Es macht Tuberkulosebakterien giftig für Flöhe und fehlt bei Pestbakterien, weil das Urease-Gen mutiert ist. Dieser Enzym-Ausfall ermöglichte Pestbakterien, Flohdärme zu besiedeln und zu verkleben. Dadurch verdauen Flöhe ihre Blutmahlzeit schlechter und müssen häufiger beißen - was die Chancen der Bakterien erhöht, auf Wirte wie den Menschen übertragen zu werden, schlussfolgern die Forscher im Fachblatt „Pnas“.